世界最大飞机发动机完全组装完成并准备测试

学术   科技   2022-12-23 23:25   山东  
Rolls-Royce公司表示,他们已经完成了其超大发动机UltraFan的首个演示样机的建造,这款发动机将2030-2040年完成开发工作,最终在客机上投入使用。目前测试即将开始,预计效率将提高25%。

Rolls-Royce UltraFan是历史上最大的涡扇发动机

在可预见的未来,航空公司仍将继续使用碳氢化合物燃料——目前还没有一种清洁的替代燃料可以提供接近当前远程飞机的航程和续航时间。因此,Rolls-Royce正在继续开发下一代UltraFan发动机。
这款巨大的蓝叶涡扇发动机将成为窄体和宽体飞机发动机系列的第一款,其推力从25,000lbf110,000 lbf不等。其直径140英寸(3.56米)的风扇比General Electric 的GE9X发动机大近5%,后者是目前该级别客机中最大的发动机。不过,随着直径的小幅增加,扫过的面积也会有大幅增加。

重量轻,大直径风扇,高涵道设计,动力齿轮箱和高速压缩机都大大节省了燃料

UltraFan采用了罗尔斯•罗伊斯(Rolls-Royce)新型机器人控制的3D复合材料制造工艺,现在可以制造出满足风扇叶片空气动力学所需的复杂形状。钛仍然是工程师们选择用于叶片前缘的材料,但其他材料都是碳复合材料。这使得它比Rolls-Royce trent级发动机使用的全钛风扇要轻得多。这个轻便的风扇是Rolls-Royce能够制造出更大发动机的关键原因,但在更小的版本上,它基本上可以释放额外的载荷和乘客的重量。

UltraFan还在风扇和后面的压缩机之间运行一个行星动力变速箱,因此风扇可以以其最佳低速运行,而压缩机则以最佳高速运行。在早期的测试中,变速箱处理了大约65兆瓦(87000马力)的功率,这是另一个航空航天记录。

虽然风扇的直径很大,但内部的涡轮机保持得相当紧凑,劳斯莱斯的工程师确保大量的空气绕过压气机核心,直接从发动机后部排出,而不是通过发动机核心来驱动压气机。这创造了一个高涵道比,这有助于减少令人印象深刻的35%的噪音,并使发动机的燃油效率显著提高。

Rolls-Royce表示,UltraFan将比其自己的第一代Trent发动机节省大约四分之一的燃料,使其运行成本更低,续航里程更长,更环保。它们也能更有效地捕获氮氧化物排放,使排放量减少约40%,并或多或少地消除了颗粒物排放。Rolls-Royce一开始的设计初衷是使用100%的可持续航空燃料,但为了实现完全脱碳,Rolls-Royce也在研究混合电动和氢燃料。


现在,第一台技术演示设备已经完全组装完成,它已经被投入到该公司位于英国德比的全新的1.08亿美元的Testbed 80设施中,这是世界上“最大和最智能”测试设施,专门针对UltraFan测试项目的需求设计和建造,随着开发的继续,团队将开始对其进行测试。

转移UltraFan测试机到Testbed 80设备



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