世界上最大的航空發動機UltraFan打造完畢準備進行測試
羅爾斯-羅伊斯公司表示,它已經完成了其巨大的UltraFan發動機的第一台示範機,該發動機最終將在2030年代開發的客機上投入使用。測試很快就會開始,公司預計效率會有25%的飛躍。
在可預見的未來,客機將繼續燃燒碳氫化合物燃料–目前還沒有任何清潔的替代品可以讓你的航程和耐力接近目前的長途飛機。因此,勞斯萊斯公司正在繼續開發其下一代UltraFan發動機。
這種巨大的藍色葉片渦輪風扇同時可以運用於窄體和寬體飛機發動機家族中,提供的推力範圍從25000磅到大約110000磅。直徑為140英寸(3.56米)的風扇比通用電氣GE9X的風扇大近5%–目前是客機級別中最大的發動機。不過,隨著直徑的小幅增加,掃掠面積也有了相當大的增加。
轻质、大直径风扇、高旁路设计、动力齿轮箱和高速压缩机都能显著节省燃料。
UltraFan利用了羅爾斯-羅伊斯公司新的機器人控制的三維複合材料製造工藝,該工藝現在能夠生產風扇葉片的空氣動力學所需的複雜形狀。鈦仍然是工程師們對葉片前緣的選擇,但其餘部分是碳複合材料。這使得它比勞斯萊斯公司特倫特級發動機中使用的全鈦風扇要輕得多。這種輕型風扇是羅爾斯-羅伊斯公司能夠製造如此大的發動機的關鍵原因–但在較小的版本上,它釋放出的重量可以用於額外的載荷和乘客。
UltraFan還在風扇和後面的壓縮機之間運行一個行星式動力齒輪箱,因此風扇可以以其最佳的較慢速度運行,而壓縮機則以其最佳的較高速度運行。在早期的測試中,該齒輪箱處理了大約65兆瓦(87000馬力)的功率,這是另一個航空業的記錄。
虽然风扇的直径很大,但里面的涡轮机却显得相当紧凑,罗尔斯-罗伊斯的工程师们需要确保大量空气绕过压缩机核心,直接从发动机后面出来,而不是通过发动机核心来驱动压缩机,所创造的高旁通率有助于将噪音降低35%,并使发动机的燃油效率得到显著提高。
將UltraFan測試示範機移入試驗台80設施
羅爾斯-羅伊斯公司說,UltraFan將比它自己的第一代Trent發動機少用大約四分之一的燃料,使其運行成本更低,航程更長,對環境更好。它們還能更有效地捕獲氮氧化物的排放,將其減少約40%,併或多或少地完全消除了微粒排放。它被設計為首先使用100%的可持續航空燃料,但勞斯萊斯也在研究混合電氣化和氫氣燃燒,以實現全面脫碳。
現在,第一台技術示範機已經完全組裝完畢,它已被送往該公司位於英國德比的全新的、價值1.08億美元的試驗台80設施–世界上”最大和最聰明的”測試設施,專門圍繞UltraFan測試項目的需要而設計和建造,隨著開發的繼續,團隊將開始對其進行試驗。