Rolls-Royce je 2014. objavio svoj veliki zrakoplovni motor sljedeće generacije, u kojem su šuplje lopatice ventilatora od legure titana jedna od temeljnih tehnologija Rolls-Roycea.
slika
Trebalo im je deset godina da konačno dobiju stabilan proizvodni proces koji je mogao zadovoljiti zahtjeve preciznosti, a rezultat je bio vrlo lagan, ali iznimno čvrst dizajn. Nedavno je Rolls-Royce službeno objavio proces proizvodnje ventilatora.
slika
Izrada lopatice ventilatora uključuje više od 80 koraka procesa
Ovdje su samo neki od koraka
Prijateljski podsjetnik, preporučuje se gledanje putem wifi-ja
U peći na temperaturi od gotovo 1,000 stupnja, plin argon koristi se za širenje i precizno oblikovanje triju povezanih ploča od titana.
Kako se dvije vanjske ploče od titana šire, srednji sloj se proteže u strukturu jezgre, dajući šupljoj oštrici izvanrednu čvrstoću.
Promatrajte milijune podatkovnih točaka s točnošću mjerenja od 40 mikrona, što je jednako polovici promjera ljudske vlasi.
Robot polira i skenira 3D virtualni model kako bi otkrio bilo kakve razlike u oštrici.
slika
Kompozitni sustav ventilatora od legure ugljika/titana
Nakon toliko godina razvoja, znamo da je prostor za optimiziranje aerodinamičkih performansi zrakoplova vrlo ograničen i svi su svoj fokus prebacili na to kako dodatno poboljšati pogon i učinkovitost izgaranja motora.
Provođenjem projekata Advance i UltraFan očekuje se da će Rolls-Royce u sljedećih nekoliko godina postići velike tehnološke pomake u civilnim motorima.
Napredni projekt
U sklopu projekta Advance, Rolls-Royce planira koristiti novorazvijeni visokotlačni motor s jezgrom s omjerom prednabijanja od preko 60 za izradu serije turboventilatorskih motora sljedeće generacije. Motor Advance, za koji se očekuje da će biti pušten u uporabu 2020., imat će omjer premosnice veći od 11 i potrošnju goriva koja je najmanje 20% manja od trenutnog Trenta 700.
Prijateljski podsjetnik, preporučuje se gledanje putem wifi-ja
UltraFan™ ventilator
UltraFan će dodatno poboljšati dizajn srednjetlačne turbine temeljen na Advance core stroju i pogoniti ventilator kroz sustav zupčanika.
slika
Motor UltraFan, za koji se očekuje da će biti pušten u upotrebu nakon 2025. godine, koristi ventilator s promjenjivim korakom pokretan zupčanikom. Njegov ukupni omjer pojačanja dosegnut će 70, očekuje se da će omjer obilaznice dosegnuti 15, a stopa potrošnje goriva bit će najmanje 25% niža od one kod Trenta 700.
Prijateljski podsjetnik, preporučuje se gledanje putem wifi-ja
Koliko je super UltraFan motor?
Sustav ventilatora CTi motora UltraFan (u prijevodu: super ventilator) koristi lopatice ventilatora od ugljičnih vlakana/legure titana i haubu od kompozitnog materijala, što može smanjiti težinu svakog zrakoplova za 1500 funti (680 kg), što je jednako nošenju još sedam putnika bez povećanja troškova. .
Dizajn motora s promjenjivom brzinom super-ventilatora osigurat će učinkovitu snagu za buduće motore velikog potiska i velikog omjera premosnice.
"Zelena" se ne odražava samo u osnovnoj boji materijala lopatica ventilatora od karbonskih vlakana/legure titana, već također znači njegove učinke uštede energije i zaštite okoliša: ušteda goriva, smanjenje emisije i smanjenje buke.
Potrošnja goriva i emisija motora super fan bit će 25% niži od trenutnog motora Trent 700, a to je ujedno i osnovna tehnologija programa verifikacije Environmentally Friendly Engine (EFE).
slika
Budući da je omjer pojačanja ventilatora vrlo nizak, koristi se kontrola promjenjivog nagiba kako bi se spriječilo zastoj i podrhtavanje pri brzinama koje nisu projektirane, a koriste se nagnute i pometene izlazne vodilice zajedno s tretmanom za apsorpciju zvuka, koji može učinkovito smanjiti buku.
Gondola super-ventilatorskog motora je konzolna gondola s osloncima za izlazne vodilice. Ovaj dizajn eliminira uređaj za reverziju potiska i uvelike smanjuje težinu motora.
Uklanjanje reverzera potiska također može smanjiti gubitke usisa i ispuha, dodatno smanjujući razinu buke.
slika
Jedan od temeljnih dizajna motora super ventilatora, "power gearbox", nedavno je dovršio ispitivanje na stolu u Njemačkoj, s izlaznom učinkovitošću od 70,000 konjskih snaga. Ovo je još jedna važna prekretnica za projekt.
Projektirana snaga mjenjača dosegnut će 100,000 konjskih snaga, a uskoro će biti dostupan najveći svjetski turboventilatorski motor.
UltraFan je završio svoj prvi test leta 2014. u testnoj bazi u Arizoni, SAD, na motoru Trent 1000 Boeingove letačke platforme 747-200.
Ispitivanja u Sjedinjenim Državama pokazala su da su ventilatori dobro funkcionirali, označavajući prvu veliku prekretnicu za projekt.
Senzori od optičkih vlakana ugrađeni su na vrhove lopatica ventilatora kako bi pratili ispravnost ventilatora.
Rolls-Royce svake godine ulaže 1,2 do 1,3 milijarde funti u istraživanje i razvoj.
Planirano je da se Superfan motor pusti u upotrebu 2025. Trenutačno Pratt & Whitneyjev turbofan motor GTF daje snagu za Airbus A320neo, Bombardier C Series, Mitsubishi Jet MRJ, Russian MC-21 i Embraer EJet-E2. Motori civilnog zrakoplovstva Dolazi revolucionarno doba.
