劳斯莱斯用3D打印制造迄今最强大的喷气发动机

机械师

作为世界上领先的喷气式发动机制造商，劳斯莱斯（Rolls-Royce）公司一直是将3D打印技术用于其制造过程中的少数行业领导者之一。一个多世纪以来，这家公司一直在为飞机制造发动机。而在本周，该公司宣布其有史以来最为强大的喷气式发动机已经被装进一架空客民航飞机中试飞成功。而这台新的发动机之所以能够产生破纪录的推力首先要得益于使用尖端的3D打印技术制造的一套先进翼面。


最近十年，Trent XWB系列涡扇喷气式发动机被广泛誉为市场上最为可靠和高效的民用喷气式发动机。它也是卖的最快的宽体喷气式发动机，共有40家客户购买了超过1500个该发动机。目前劳斯莱斯是空客A350 XWB（超宽体）客机的独家供应商，自从其最早的Trent 1000发动机上市以来，他们就不断地跟随空客对该机型的发展进行改进，增加其动力和可靠性。
目前劳斯莱斯正在发展的该系列发动机的最新型号是XWB-97，这一型号是准备用在空客A350 XWB动力更强的一个版本A350-1000上的，这款机型预计2017年开始服役。两年前，劳斯莱斯公司首次启动了XWB 97开发项目，而在本周，该发动机的首次试车飞行成功完成测试。该公司将一台XWB 97发动机原型代替了原先安装在A350 XWB上的四台劳斯莱斯Trent 900发动机之一，并让这架飞机飞出了空客总部所在地法国Toulouse的上空。这次试飞不仅仅是XWB-97的一个重要的里程碑，同时也是世界上最大的3D打印飞机发动机结构的第一次成功试飞。


“对于整个Trent XWB发动机团队和整个劳斯莱斯公司来说，这都是个伟大的日子，自从2012年我们敲定XWB-97的设计时候开始，我们就一直在为这一刻的到来而努力着。Trent XWB的设计总是不断提升发动机的推力。记得在开发XWB-84期间，我们就已经尝试过将发动机在接近-97型的条件下运转，以加深我们对于更高推力级别发动机的设计的理解。如今我们围绕着A350-1000的要求根据当时的经验对其核心进行了优化，增加了HP的涡轮技术。这意味着我们的客户得到的是一款具有更大能力，而且没有任何性能上的妥协的发动机。”Trent XWB-97项目首席工程师Andy Gwynne解释说。
Trent XWB上一代的发动机被命名为XWB 84，这主要是因为它能够提供8.4万磅的起飞推力。而全新的Trent XWB-97提供则提供了惊人的9.7磅推力，而且只需增加非常少的额外能源。而如此大的功率增幅，其中部分原因要得益于在发动机前端轴承座内的几个3D打印翼面。这些翼面也是喷气式发动机中有史以来整合的最大一种3D打印部件，而且是用劳斯莱斯与谢菲尔德大学共同开发的一种工艺制造的。

劳斯莱斯公司最近在其英国Derby的制造工厂里投资了数千万英镑，使其成为Trent XWB发动机生产的主要工厂。该工厂新增的3D打印能力使得劳斯莱斯公司开发和设计发动机的过程更快、更便宜，同时也使其具备了更多的现场试验和原型设计的能力。据劳斯莱斯公司称，通过在Trent XWB-97中使用3D打印部件，其翼面生产时间减少了三分之一。