劳斯莱斯瑞达,劳斯莱斯公司生产的飞机发动机

更新时间:2022-10-23 19:21:31 阅读: 评论:0

设计与开发

背景

当劳斯莱斯在1987年完成私营化后,在对手通用电器及普惠的竞争下,虽然本身已拥有RB211系列发动机,但在整个大型民航客机发动机市场中,仍只占了8%。当时,飞机制造商正研制可配置大推力发动机的新款广体双发飞机,如波音777和空中客车A330,务求在投入服务时已符合ETOPS标准。

劳斯莱斯瑞达劳斯莱斯在有了RB211的技术和经验后,在1988年的航空展上宣布决定投入大型民航发动机市场,以加强自家竞争力和让航空公司在替飞机选择发动机时有更多选择。

随后,劳斯莱斯向英国政府提交了「开发投资」计划书。1997年,开发特伦特800系为2亿英镑;2001年,开发特伦特500、600、900系为2亿5000万镑,而特伦特1000系列则毋须政府注资。

设计

与RB211一样,特伦特系列采用了三阀芯设计(可容许高压(High Pressure)、中压(Intermediate Pressure)和低压(Low Pressure)运转),有别於普遍的双阀芯设计。这设计虽然较复杂,但其优点是可令发动机长度更短、更坚固、更耐用及提升运行表现。

另一方面,特伦特各系列发动机的布局十分相似,再配合本身的三阀芯设计,令发动机的每一模块可按飞机要求的动力作独立调整,以满足性能和推力要求。例如配置在A380上的特伦特900系列,其直径达116吋的涡轮扇叶,可协助客户把飞机起飞时的噪音降低。相似的是,核心大小的变化可容许高压阀芯的温度维持在低水平,从而把维修成本减至最低。此外,因800系列与700系列共用高压和中压阀芯,因此800系的的整体压缩比是高於700系列的,此举是由於中压压缩器和低压涡轮容量增加了。

经重新设计的核心,使特伦特发动机的整体表现较RB211系列发动机有所提升,同时也令噪音和空气污染水平低於RB211,劳斯莱斯也藉700系列上改良了的高压阀芯系统投放在RB211-524G和-524H上,改良了的RB211-524G和-524H分别为-524G-T和-524H-T。

但在2008年1月17日,英航一架执飞BA38航班从北京往伦敦的波音777-236ER客机(编号:G-YMMM)在伦敦希斯路机场著陆时,两台特伦特895发动机因发生故障而停止运作,引致飞机冲出跑道。调查报告指出,事故起因是发动机内的热交换(fuel-oil heat exchange)装置故障,加上飞机在巡航时长时间在极低温状态下平稳飞行,使燃料在缺乏流动的情况下,令燃料结冰,从而阻塞热交换器。及后,劳斯莱斯把平面板更换为附上许多小凸管孔的板。

产品

特伦特600

此乃最初计划投产的产品,原计划用於英国金狮航空的麦道MD-11上,后来英航在1987年收购金狮航空后,把MD-11订单取消。1990-91年海湾战争后,有订购配特伦特600发动机的MD-11的欧洲航空亦告结业,令唯一选用特伦特600发动机的客户也失去。后来,由于MD-11因表现欠佳而令销情欠佳,此系列发动机亦变为示范用途,正式开发时改为用於A330上的特伦特700系列。

2000年7月,劳斯莱斯与波音签订协议,提供特伦特600系列发动机予开发中的747及767系列飞机,该767为波音767-400ER,原计划采用特伦特600系列或发动机联盟(Engine Alliance)GP7172系列发动机,但最终该计划没有推出,而波音亦在2005年推出747-8,并宣布通用电器GEnx为747-8唯一的发动机。

特伦特700

1989年4月,国泰航空向空中巴士订购了10架配劳斯莱斯发动机的A330客机,成为空中巴士首个采用劳斯莱斯发动机的客户。同年5月,环球航空亦订购了20架同款发动机的A330客机,但订单后来被改为A318,这些飞机被交付给国泰航空。

特伦特700系列在1990年8月首次运行,於1994年1月获发适航证书,翌年3月可容许90分钟ETOPS飞行,此橝准於同年12月提升至120分钟,更于1996年12月再提升至180分钟。

特伦特800

面对空中巴士的竞争,波音正研发一种体积较767大的飞机,称为「767X」,原计划采用特伦特760发动机。在1990年,波音放弃767X计划,改为研发新的大型飞机型号(即今时今日的777),要求采用最少80,000磅推力的发动机。因用于特伦特700系列上的涡轮扇直径只有2.47米,不符合777的动力要求,故研发直径2.8米的涡轮扇,后命名为特伦特800系列。

特伦特800系列在1993年9月开始进行测试,於1995年1月获发适航证书。首架配特伦特800系列发动机的777飞机在1995年5月首飞,并於1996年4月加入国泰航空。

劳斯莱斯在销售特伦特800系列发动机时,曾一度出现困难,起因是劳斯莱斯发动机长期客户之一—英国航空,在大量订购首批777客机时,竟选用对手通用GE90发动机,此情况直至新加坡航空订购首批34架777时才被改写。现时,特伦特800系列发动机占了波音777市场的41%。

特伦特8104

波音在1998年计划推出续航距离更远的777X系列客机,劳斯莱斯於是藉此机会,以特伦特800系列的增长能力,设计出改良型发动机,名为特伦特8104,之后再提升为更强劲的8115。此款原为首款推力超过100,000磅的发动机,但在1999年,前通用电器主席占姆士·麦拿尼(James McNerney,现任波音行政总裁)成功直接向波音注资5亿美元开发777X,同时换取发动机供应商的独家权。同年7月,波音同意此交易,并把GE90-110B和GE90-115B作为777-200LR及777-300ER的唯一发动机选项,此令特伦特8104维600系列后,另一个只用作示范的发动机型号。

特伦特500

1995年,空中巴士替A340研发两款续航距离更长的型号,即A340-500和A340-600系列。1997年6月15日的巴黎航空展上,空中巴士宣布选取特伦特500系列为A340-500和A340-600系列客机的发动机型号。1999年5月,首台特伦特500发动机开始运行,并於翌年12月获发适航证书。A340-600在2002年7月正式投入服务,客户为维珍航空,而A340-500则在2003年12月正式投入服务,客户为阿联酋航空。

至2009年1月,选购配置特伦特500发动机的A340客机共有139架,客户共有15个,当中德国汉莎航空为特伦特500系列的最大用户,共有21架飞机配置此款发动机。

特伦特900

测试中的特伦特900发动机

空中巴士在1990年代初开始研发较747大的机型,名为「A3XX」(后称为A380)。当计划在1996年敲定后,劳斯莱斯宣布开发特伦特900系列发动机,供A380使用。新加坡航空在2000年10月订购了10架配特伦特900系列发动机的A380,成为此系列发动机的始发客户,澳洲航空亦於翌年2月订购同款发动机的A380。

特伦特900系列发动机在2004年5月17日首次测试及运行,分别於同年10月29日及2006年12月4日获欧洲民航安全局(EASA)及美国联邦航空局(FAA)获发适航证书。

2007年9月27日,英国航空宣布选购12架配配特伦特900系列发动机的A380,令A380的发动机占有率在2009年2月提升至52%。

2010年11月4日,一架飞行QF32航班的澳洲航空A380客机,在新加坡起飞后因发动机故障而折返新加坡。经调查后,劳斯莱斯宣布问题是与特伦特900系列发动机的缺陷有关,但与测试中的特伦特1000系列发动机无关。

特伦特1000

波音在2004年4月6日宣布787将提供两间公司的发动机选项,分别为劳斯莱斯及通用电器。起初波音计划只拣选通用电器作为787的唯一发动机供应商,后来为因应客户要求而加入劳斯莱斯选项。同年6月,新西兰航空成为首个选用特伦特1000发动机的客户,全日空则为当时最大的订单,全数配特伦特1000发动机,共有50架。2007年7月7日,ILFC订购40架配特伦特1000发动机的787,总值13亿美元;同年9月27日,英国航空宣布选购40架配特伦特1000发动机的787飞机,令特伦特1000系列发动机在787的占有率,在2008年8月底提升至40%。

特伦特1000系列发动机在2006年2月14日首次运作,并在2007年6月18日成功试运行。同年8月7日,特伦特1000系列发动机获FAA及EASA获发安全及适航证书。

特伦特1500

空中巴士为加强A340-500/-600的竞争力,曾计划研制新款的发动机,取代原有的特伦特500系列,令其更有力与波音777-200LR及777-300ER竞争。但随著空中巴士宣布研发A350XWB(涵盖A340市场),以免令特伦特1500系列变成幻想。

特伦特1500系列保留原有特伦特500系列直径2.47米的风扇及吊舱,但采用更小更先进的喷气器和低压涡轮。

特轮特XWB

2004年,空中巴士面对客户要求研制一种能与波音787竞争的机种的压力下,於翌年10月开发新机种,名为A350,初期定案为一改良版的A330。劳斯莱斯为A350提供特伦特1000系列和1700特伦特系列发动机及可与日本川崎重工合作开发。然而,空中巴士在收集各航空公司的意见,并再审视原A350计划书后,在2006年7月宣布以全新的A350XWB取代A350,A350XWB拥有较787大的机身直径,使其更有力与777和787竞争。

劳斯莱斯与空中巴士达成协议,提供发动机予A350XWB的所有型号,发动机型号为特伦特XWB系列。推力原介乎75,000至95,000磅,但空中巴士在2007年9月重订动力要求后,把推力下调为75,000至93,000磅。首先推出市场的是特伦特XWB-83,推力84,000磅,配置於A350-900XWB上,计划在2011年取得证书,预计2013年投入服务。之后推出75,000磅的特伦特XWB-74,配置於A350-800XWB上,预计2014年投入服务。最后是93,000磅的特伦特XWB-92,配置於A350-1000XWB上,预计2017年投入服务。至於特伦特XWB最大的推力,已进一步上调至97,000磅,使A350XWB系列更有力与波音777-300ER竞争。

2007年6月18日,劳斯莱斯公布与卡塔尔航空签订了最大的特伦特XWB发动机订购合约,配置於80架A350XWB飞机上,总值56亿美元。同年11月11日,阿联酋航空替劳斯莱斯带来另一单大的购买合约,该订单有70架配置特伦特XWB发动机的A350XWB客机(50架A350-900及20架A350-1000),另拥有50架选购权,2014年起交付。2009年11月底,劳斯莱斯已获得500架A350飞机的特伦特XWB发动机订单。

特伦特XWB发动机在2010年6月进行首次测试,2011年10月18日,空中巴士表示,已完成首台特伦特XWB发动机的装设,装在一架A380上测试。

性能

特伦特8104/8115

原为波音777-200LR及777-300ER而设计,推力分别为104,000磅及115,000磅,风扇直径3.05米,其中8115是应波音要求把推力提升而设的。其设计特点为反扫式扇叶。但随著波音与通用电器签约,通用电器成为777-200LR和777-300ER唯一的发动机供应商,令特伦特8115没有正式投产。

特伦特XWB

为A350而设计,推力分别为75,000磅(适用於A350-800)、84,000磅(适用於A350-900)及97,000磅(适用於A350-1000)。用於A350-100上的发动机因推力较大,故风扇直径会改为3米,同时加强扇叶强度,以更适合高速运转。但因其采用更高技术,故投入服务日期会略为押后。

三轴高涵比:9.3

起飞时推力:75,000至93,000磅

风扇直径:3米(118吋)

风扇:单段、席卷型、低枢纽:尖端比

空气流量:每秒约1,440公斤

整体压缩比:u003e=52.1

中压压缩器:8段轴

高压压缩器:6段轴

燃烧器:

高压锅炉:单段式,气冷

高压锅炉:双段式,气冷

低压锅炉:六段式,不冷却

性能表

特伦特系列发动机概览
发动机型号静态推力(基本发动机重量(磅)推力/重量比长度(吋)风扇直径(吋)投入服务年份应用机种
特伦特55353,00010,4005.115497.42003空中巴士A340-541
特伦特55656,00010,4005.415497.42002空中巴士A340-542空中巴士A340-642
特伦特56060,00010,4005.7615497.42002空中巴士A340-643
特伦特60065,00010,4006.315497.4未被使用未被使用
特伦特76867,50010,5506.415497.41996空中巴士A330-341
特伦特77271,10010,5506.715497.41995空中巴士A330-342
特伦特772B71,10010,5506.715497.41995空中巴士A330-243空中巴士A330-343
特伦特87575,00013,1005.71721101996波音777-200
特伦特87777,00013,1005.91721101996波音777-200
特伦特88484,00013,1006.41721101997波音777-200ER
特伦特89090,00013,1006.91721101998波音777-200ER
特伦特89292,00013,1007.01721101997波音777-300
特伦特89593,40013,1007.11721102000波音777-200ER
特伦特8104104,00014,4007.2172110未被使用LW2012-211ER
特伦特8115115,000不明不明172120未被使用LW2012-284LR
特伦特97075,15213,8425.41791162007空中巴士A380-841
特伦特970B78,30413,8425.61791162009空中巴士A380-841
特伦特97276,75213,8425.51791162009空中巴士A380-842
特伦特972B80,23113,8425.8179116有待确定空中巴士A380-842
特伦特97780,78113,8425.8179116有待确定空中巴士A380-843F
特伦特977B83,83513,8426.0179116有待确定空中巴士A380-843F
特伦特980-8484,09813,8426.0179116有待确定空中巴士A380-941
特伦特1000-A63,80011,9245.41601122008波音787-8
特伦特1000-C69,80011,9245.91601122008波音787-9
特伦特1000-D69,80011,9245.91601122008波音787-8波音787-9
特伦特1000-E53,20011,9244.51601122010波音787-3
特伦特1000-H58,00011,9244.91601122008波音787-3波音787-8
特伦特1000-J73,80011,9246.21601122010波音787-9
特伦特1000-K73,80011,9246.21601122010波音787-9
特伦特 XWB-7575,000/79000???1182014有待确定A350-800XWB
特伦特 XWB-8484,000???1182013有待确定A350-900XWB
特伦特XWB-9393,000???1182015有待确定 A350-1000XWB

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