Rolls-Royce Trent
| Rolls-Royce Trent | |
|---|---|
 | |
| Descriere generala | |
| Constructor |  Regatul Unit , Rolls-Royce plc |
| Tip | turboventilatoare |
| Performanţă | |
| Utilizatori | Airbus A330 Airbus A340 Airbus A350 XWB Airbus A380 Boeing 777 Boeing 787 |
| intrări de motor pe Wikipedia | |
Rolls-Royce Trent este o familie de motoare aeronautice cu turbofan cu raport de diluare ridicat pentru uz civil produs de compania britanică Rolls-Royce plc , derivat din RB211 și cu forțe incluse (în funcție de versiune) între 240 și 420 kN (53000 și 95.000 lbf ).
Acestea echipează, în diferite versiuni, Airbus A330 , Airbus A340 , Airbus A350 XWB , Airbus A380 , Boeing 777 și Boeing 787 . Trent a fost, de asemenea, adaptat pentru utilizări marine și industriale.
De la primul test pe bancă din august 1990, Trent s-a bucurat de un anumit succes comercial, fiind ales ca motor de lansare pentru Boeing 787 (Trent 1000), pentru A380 (Trent 900) și pentru A350 (Trent XWB). cota medie de piață de 40%. [1] Vânzările motoarelor familiei Trent au permis Rolls-Royce să devină al doilea cel mai mare producător de motoare turbofan din lume în spatele General Electric , [2] și înaintea lui Pratt & Whitney .
În conformitate cu tradiția Rolls-Royce de a-și numi motoarele cu reacție după râuri, [3] această familie ia numele râului Trent care curge prin Midlands-ul englez .
După incidentul zborului Qantas 32 din noiembrie 2010, care a văzut explozia necontrolată a unui Trent 900 montat pe un A380, Rolls-Royce s-a angajat să înlocuiască toate cele 40 de motoare instalate pe A380 atunci în funcțiune. Cauza a fost identificată printr-o scurgere de ulei de ungere în zona fierbinte a motorului.
Istoria proiectului
La momentul privatizării Rolls-Royce în aprilie 1987, cota sa de piață la motoarele cu turboventilatoare era de doar 8% [4] în ciuda creșterii vânzărilor datorate RB211 , cu o piață încă dominată de General Electric și Pratt & Whitney . La acea vreme, Boeing și Airbus erau în proces de definire a avioanelor noi cu instalarea de motoare cu forță mare și certificare ETOPS de la intrarea în funcțiune.
Rolls-Royce a decis să investească mult în dezvoltarea și furnizarea de motoare pentru noul avion mare de transport civil. Pentru a reduce costurile de dezvoltare, structura cu trei arbori a RB211-524L [5] a fost păstrată ca bază comună a noii familii de motoare, permițând scalabilitatea optimă a grupurilor de presiune scăzută (LP), intermediară (IP) și de înaltă presiune. (HP). Această nouă familie a fost lansată oficial în 1988 în timpul emisiunii aeriene de la Farnborough , preluând un nume folosit deja de Rolls-Royce, mai întâi pentru un motor cu turbopropulsor și apoi pentru turbo-ventilatorul RB203 cu trei arbori succesor al Spey .
Rolls-Royce a obținut stimulente guvernamentale semnificative din Marea Britanie pentru dezvoltarea Trent, inclusiv 200 milioane GBP în 1997 pentru Trent 8104, 500 și 600 și 250 milioane GBP pentru Trent 600 și 900 în 2001. Aceste stimulente vor fi rambursate guvernului în redevențe pe fiecare motor vândut. [6]
Tehnică
La fel ca predecesorul său RB211, Trent se bazează pe o arhitectură cu trei arbori concentrici pentru a deplasa cele trei grupuri (compresor-turbină) de presiune scăzută, intermediară și înaltă. Cu prețul unei complexități mai mari de construcție și întreținere, această configurație face posibilă obținerea unui motor mai compact și rigid, cu o degradare a performanței mai redusă în timp, comparativ cu un motor echivalent cu doi arbori. În plus, având trei arbori independenți permite o mai bună optimizare a vitezei de rotație a diferitelor secțiuni ale compresorului.
Ventilator
Toate motoarele familiei Trent (începând de la RB211-22) folosesc lame goale din titan caracterizate printr-o coardă largă pentru a minimiza greutățile rezultate din utilizarea unui ventilator cu diametru mare capabil să manipuleze un debit considerabil. pentru un Trent 800, debitul maxim de aer care intră în ventilator este de aproximativ 1,2 tone pe secundă) [7] . Procesul particular de construcție a lamelor (numit formare superplastică și legătură prin difuzie sau SPF / DB) implică suprapunerea externă a două foi de titan pe o structură de armare în fagure (de asemenea, în titan) care se comportă ca o fermă reticulară , încălzind până la o temperatură care permite modelarea și sudarea acestora urmată de suflarea unui gaz inert ( argon ) care face ca foile externe (care formează profilul lamei) să adere la matriță. În centrul ventilatorului este plasat conul nasului din compozit . Lamele se pot roti la 3500 rotații pe minut , cu o viteză la capetele lor de 1730 km / h, cu mult peste cea a sunetului . [8]
O nouă tehnologie a fost propusă pentru o versiune 1000 în curs de dezvoltare care folosește o construcție hibridă din fibră de carbon / titan (numită carbon compozit / titan sau CTi) care promite să combine avantajele greutății fibrelor de carbon cu cele ale rezistenței la impacturi cu corpuri străine de titan. [9]
Carcasa ventilatorului (care formează și partea internă a admisiei de aer ) constă dintr-un inel din aluminiu și kevlar pentru a conține lamele în caz de defecțiune structurală a uneia dintre ele și o serie de profile de aripi fixe (OGV) care efectuează aerodinamica funcția de „îndreptare a debitului” în aval de ventilator și funcția structurală de legătură între miezul motorului și structura externă conectată la pilonul aripii. [8]
Compresoare IP și HP
Compresorul intermediar (IP) este format din opt trepte de flux axial care se rotesc la o viteză optimă de aproximativ 7700 rpm. O serie de palete cu geometrie variabilă reglează fluxul de aer de intrare la viteze mici de rotație. Discurile compresorului intermediar sunt fabricate din aliaj de titan , precum și paletele din ultimele etape.
Compresorul de înaltă presiune (HP), pe de altă parte, este alcătuit din 6 trepte axiale care se rotesc la o viteză optimă de aproximativ 10.000 rpm. Primele patru discuri sunt din aliaj de titan rezistent la temperaturi ridicate, în timp ce al cincilea și al șaselea sunt în Waspaloy, un superaliaj de nichel . [8]
Supapele pentru sângerarea aerului din compresor (necesare pentru alimentarea sistemului pneumatic al aeronavei și evitarea fenomenelor de blocare a compresorului în timpul fazelor de pornire ale motorului în sine) sunt plasate în corespondență cu a patra etapă a compresorului IP și a treia etapă a HP compresor și sunt controlate electric de CEE ( Electronic Engine Control ). [8]
Camera de ardere
Camera de ardere inelară a suferit mai multe modificări în timp pentru a reduce cât mai mult posibil emisiile nocive de NOx . Fiecare dintre cele 24 de injectoare de combustibil are un vârtej la bază, care induce o zonă de recirculare învârtitoare în jurul injectorului, pentru a stabiliza flacăra și a permite o ardere eficientă și completă, constând dintr-o serie concentrică de palete care declanșează vârtejul. Pentru a reduce tensiunile termice, pereții combustorului ( căptușeala ) au scuturi termice izolate mecanic și armături care se desfășoară în afara pereților pentru a distribui mai bine căldura. [8]
Turbină
Paletele goale sunt instalate pe unica treaptă a turbinei de înaltă presiune în interiorul căreia aerul mai rece preluat din compresor poate fi circulat prin găurile realizate cu laserul pentru a reduce temperatura acestora care altfel ar putea depăși punctul de topire al aliajului. [7] Acestea constau dintr-un singur cristal din aliaj de nichel CMSX4 care permite lamelor să reziste la temperaturi de aproximativ 1550 ° C în timpul funcționării lor la viteze de rotație de aproape 10.000 rpm. [7] Paletele statorice, de asemenea, goale, sunt acoperite cu un strat ceramic depus cu ajutorul unui spray cu plasmă care îmbunătățește în continuare rezistența lor la gazele fierbinți care părăsesc combustorul. Lamele etapei intermediare a turbinei nu sunt răcite intern, dar datorită designului cu trei arbori, acestea sunt mai puțin stresate mecanic, deoarece se rotesc la 70% din viteza arborelui de înaltă presiune. Ele sunt, de asemenea, alcătuite dintr-un bob monocristalin dintr-un aliaj numit RR300. Un sistem de răcire a carterului care conține secțiunea IP a turbinei este gestionat de FADEC și menține distanța optimă între capetele lamelor și carterul în sine, pentru a evita frecare sau goluri excesive între lamele și carter. Lamele turbinei de joasă presiune sunt solide și optimizate pentru o gamă dinamică de fluid 3-D. [8]
Versiuni
| Versiuni de motoare familiale Trent | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Motor | Tracțiune (lbf) | Greutate (lb) | Raportul forță-greutate | Lungime (in) | Diametrul ventilatorului (in) | Intrarea în serviciu | Utilizatori |
| Trent 553 | 53.000 | 10.400 | 5.1 | 154 | 97,4 | 2003 | Airbus A340-500 |
| Trent 556 | 56.000 | 10.400 | 5.4 | 154 | 97,4 | 2002 | Airbus A340-500 Airbus A340-600 |
| Trent 560 | 60.000 | 10.400 | 5,76 | 154 | 97,4 | 2002 | Airbus A340-600 |
| Trent 600 | 65.000 | 10.400 | 6.3 | 154 | 97,4 | Nefolosit | - |
| Trent 768 | 67.500 | 10.550 | 6.4 | 154 | 97,4 | 1996 | Airbus A330-200 Airbus A330-300 |
| Trent 772 | 71.100 | 10.550 | 6.7 | 154 | 97,4 | 1995 | Airbus A330-200 Airbus A330-300 |
| Trent 772B | 71.100 | 10.550 | 6.7 | 154 | 97,4 | 1999 | Airbus A330-200 Airbus A330-300 |
| Trent 772C | 71.100 | 10.550 | 6.7 | 154 | 97,4 | 2007 | Airbus A330-200 Airbus A330-300 |
| Trent 875 | 75.000 | 13.100 | 5.7 | 172 | 110 | 1996 | Boeing 777-200 |
| Trent 877 | 77.000 | 13.100 | 5.9 | 172 | 110 | 1996 | Boeing 777-200 |
| Trent 884 | 84.000 | 13.100 | 6.4 | 172 | 110 | 1997 | Boeing 777-200ER |
| Trent 890 | 90.000 | 13.100 | 6.9 | 172 | 110 | 1998 | Boeing 777-200ER |
| 892 | 92.000 | 13.100 | 7.0 | 172 | 110 | 1997 | Boeing 777-200ER Boeing 777-300 |
| 895 | 93.400 | 13.100 | 7.1 | 172 | 110 | 1999 | Boeing 777-200ER |
| Trent 8104 | 104.000 | 14.400 | 7.2 | 172 | 110 | - | |
| Trent 8115 | 115.000 | ? | ? | 172 | 120 | - | |
| Trent 970 [10] | 75,152 | 13,842 | 5.4 | 179 | 116 | 2007 | Airbus A380-841 |
| Trent 970B | 78.304 | 13,842 | 5.6 | 179 | 116 | 2008 | Airbus A380-841 |
| Trent 972 | 76,752 | 13,842 | 5.5 | 179 | 116 | TBA | Airbus A380-842 |
| Trent 972B | 80.231 | 13,842 | 5.8 | 179 | 116 | TBA | Airbus A380-842 |
| Trent 977 | 80,781 | 13,842 | 5.8 | 179 | 116 | TBA | Airbus A380-843F |
| Trent 977B | 83,835 | 13,842 | 6.0 | 179 | 116 | TBA | Airbus A380-843F |
| Trent 980-84 | 84.098 | 13,842 | 6.0 | 179 | 116 | TBA | Airbus A380-941 |
| Trent 1000-A | 64.100 | 11.924 | 5.4 | 160 | 112 | 2011 | Boeing 787-8 |
| Trent 1000-C | 70.100 | 11.924 | 5.9 | 160 | 112 | 2011 | Boeing 787-8 Boeing 787-9 |
| Trent 1000-D | 70.200 | 11.924 | 5.9 | 160 | 112 | 2013 | Boeing 787-8 Boeing 787-9 |
| Trent 1000-E | 53.200 | 11.924 | 4.5 | 160 | 112 | 2012 | Boeing 787-8 |
| Trent 1000-G | 67,300 | 11.924 | 5.6 | 160 | 112 | 2012 | Boeing 787-8 |
| Trent 1000-H | 58.200 | 11.924 | 4.9 | 160 | 112 | 2013 | Boeing 787-8 |
| Trent 1000-J | 74.400 | 11.924 | 6.2 | 160 | 112 | 2013 | Boeing 787-9 |
| Trent 1000-K | 74.400 | 11.924 | 6.2 | 160 | 112 | 2013 | Boeing 787-9 |
| Trent XWB-75 | 75.000 / 79.000 | ? | ? | ? | 118 | 2016 | Airbus A350-800 XWB |
| Trent XWB-84 | 84.000 | ? | ? | ? | 118 | 2015 | Airbus A350-900 XWB |
| Trent XWB-97 | 97.000 | ? | ? | ? | 118 | 2017 | Airbus A350-1000 XWB |
| Trent 7000 | 68.000 / 72.000 | ? | ? | ? | 112 | 2017 | Airbus A330neo |
Notă
- ^ (RO) Cea mai mare cotă de piață pentru noua generație de aeronave cu corp larg pe rolls-royce.com. Adus la 17 decembrie 2014 (depus de „Adresa URL originală la 18 iulie 2007).
- ^ ( RO ) GE deține cheia puterii - Analiza livrării avioanelor 2007 , Flight International , 21 februarie 2007.
- ^ Bill Gunston, World Encyclopedia of Aero Engines , Cambridge, Marea Britanie, Patrick Stephens Limited, 1989, ISBN 978-1-85260-163-8 .
- ^ Peter Pugh, Magia unui nume, partea a treia , Icon Books, 2002, ISBN 1-84046-405-4 .
- ^ "World Encyclopedia of Aero Engines - 5th edition" - Bill Gunston , Editura Sutton, 2006, p.201.
- ^ (RO) investiție de lansare rambursabilă (RLI) , pe publications.parliament.uk, Camera Comunelor.
- ^ a b c ( EN ) Peter Spittle, Tehnologia turbinei cu gaz ( PDF ), pe users.encs.concordia.ca , 2003. Accesat la 3 februarie 2015 .
- ^ A b c d și f (EN) O majorare în Flightglobal, 11-17 septembrie 1996. Accesat la 14 ianuarie 2015.
- ^ (RO) Rolls-Royce face cerc complet în Flightglobal, 27 septembrie 2011. Adus pe 14 ianuarie 2015.
- ^ Federal Aviation Administration , Type Certificate Data Sheet ( PDF ), 6 iunie 2007. Accesat la 3 noiembrie 2007 .
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Rolls-Royce Trent
linkuri externe
- (RO) Rolls-Royce plc , pe rolls-royce.com.
- Seria Trent 500 , pe rolls-royce.com .
- Seria Trent 700 , pe rolls-royce.com .
- Seria Trent 800 , pe rolls-royce.com .
- Seria Trent 900 , pe rolls-royce.com .
- Seria Trent 1000 , pe rolls-royce.com .
- Trent XWB , pe rolls-royce.com .
- Trent 60 , pe rolls-royce.com . Accesat la 3 februarie 2015 (arhivat din original la 9 noiembrie 2012) .
- MT30 , pe rolls-royce.com .
