罗-罗计划把超扇发动机应用到波音"中间级市场"客机上

没得比

　近日，英国航空发动机制造商罗尔斯-罗伊斯公司表示，正在全面推进其新型超扇(Ultrafan)发动机项目，并正在关注波音公司提出的“中间级市场”客机，期望将新型超扇发动机作为该客机配套引擎。

　　“中间级市场”新客机是波音公司提出的一个介于窄体机和宽体机之间的新型客机，将有可能在2025年前后取代波音757和767。目前该飞机还处于早期阶段，大概需要40000磅--50000磅推力的发动机。

　　而新的超扇发动机是罗尔斯-罗伊斯公司(简称罗-罗公司)的下一代商用航空发动机，该发动机的设计目标是涵道比达到15，总增压比达到70，燃油消耗和排放将比目前的遄达700发动机降低25%，并在2025  年服役，推力上也完全满足波音新客机对引擎的需求目标。

　　超扇发动机的核心设计之一则是“动力齿轮箱”，该重要组件将连接前面的风扇和后面的压气机。在传统的航空发动机中，压气机和风扇是直接连接的。因此，虽然风扇产生大部分推力，但它的转速必须与后续的压气机协调。

　　而且，为了产生更大的推力，发动机就需要一个更大的风扇，风扇叶片就不得不继续变长，转速也在不断增快，目前已经接近音速，任何一个方面的继续增加都可能导致危险的振动。

　　而通过动力齿轮箱连接风扇和压气机，使得压气机和涡轮在效率较高的高转速下工作;同时，让风扇在气动损失和噪声都较小的较低转速下工作，从而实现通过增大发动机涵道比，使发动机可靠性提高，耗油率、使用与维修成本、噪声均降低。

　　不过，使用齿轮箱生产高效的航空发动机并不是一个新概念。普惠公司的齿轮涡扇发动机GTF已经为空客A320neo，庞巴迪C系列客机，三菱支线喷气机，俄罗斯伊尔库特MC-21客机和巴西航空工业公司E-Jet  E2系列客机提供动力。

　　而且，在去年的新加坡航展上，普惠公司已经表示，波音公司已经完全接受了齿轮传动涡扇发动机GTF的概念，并已经在和普惠商讨在波音“中间级市场”新客机上的潜在应用。

　　不过，值得一提的是，航空发动机推力越大，意味着齿轮箱上受力越大，越容易出现故障。因此，虽然齿轮箱在公务机的涡桨发动机上虽然早已应用，但却一直没人能把它应用到超过30000马力的航空发动机上，普惠公司为了解决这个问题，将它应用在窄体客机引擎上，已经投入了超过100亿美元，仍在早期遭受了冷却时间过长等一些技术问题困扰。

　　而罗-罗公司这次制造的动力齿轮箱更是全球功率最大，在技术上也必将面临不少挑战，去年10月26日，罗-罗公司在德国达勒维茨工厂对超扇发动机航空齿轮箱进行了首次测试，在罗-罗公司的姿态试验台上模拟起飞、爬升、降落、带坡度等飞行条件下齿轮箱的在翼效果，确认了低压和低速条件下齿轮箱在试验台上的动力特性和滑油系统功能等，今年将在齿轮箱功率试验台上进行高功率试验。

　　除了动力齿轮箱设计外，罗-罗公司的超扇发动机还具备：全新核心机构架——最大程度地提高燃油效率，降低排放;CTi风扇系统——碳/钛复合风扇叶片和复合材料机匣，减轻重量;先进的陶瓷基复合材料——所需冷却空气更少、运行效率更高的耐热组件。