正在裝配的‘Advance 3’發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證樣機(jī)

上周，羅爾斯-羅伊斯（簡(jiǎn)稱(chēng)羅羅）在接受航空媒體《AIN》采訪(fǎng)時(shí)表示，羅羅公司在布里斯托爾工廠的主要重點(diǎn)是軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)，但此次，‘Advance 3’發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證樣機(jī)也在此完成裝配，包括其攜帶的大量測(cè)試用儀器設(shè)備。‘Advance 3’發(fā)動(dòng)機(jī)是羅羅公司下一代民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)，預(yù)計(jì)將基于該核心機(jī)，發(fā)展一款A(yù)dvance發(fā)動(dòng)機(jī)，并在2020年進(jìn)入市場(chǎng)服役，再發(fā)展一款UltraFan發(fā)動(dòng)機(jī)，在2025年以后進(jìn)入市場(chǎng)。

Advance和UltraFan發(fā)動(dòng)機(jī)都包含了一個(gè)新的動(dòng)力齒輪箱（PGB，Powered Gearbox），目前是羅羅公司在德國(guó)柏林工廠主要研發(fā)工作重點(diǎn)，齒輪箱使用五個(gè)行星齒輪，傳動(dòng)比率為4：1，該設(shè)計(jì)允許風(fēng)扇在氣動(dòng)損失和噪聲都較小的低轉(zhuǎn)速下工作，同時(shí)，壓氣機(jī)和渦輪在效率較高的高轉(zhuǎn)速下工作，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比增大，使發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性提高，耗油率、使用與維修成本、噪聲均降低。這也標(biāo)志著羅羅公司將放棄其發(fā)展非常成功的三軸架構(gòu)（當(dāng)下所有的Trent發(fā)動(dòng)機(jī)），而采用這種雙軸半的配置，類(lèi)似于普惠公司的齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。

商用發(fā)動(dòng)機(jī)總工程師Phil Curnock表示，新的驗(yàn)證機(jī)是在‘Advance 3’核心機(jī)的基礎(chǔ)上，前端裝配遄達(dá)XWB-84發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇，后端裝配遄達(dá)1000發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪。他還補(bǔ)充說(shuō)，很多新技術(shù)也被融入了‘Advance 3’核心機(jī)中，并在各種分項(xiàng)計(jì)劃和驗(yàn)證機(jī)中進(jìn)行了測(cè)試，例如ALPS復(fù)合-鈦材料風(fēng)扇和ALECSys先進(jìn)低排放燃燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)最近在斯圖加特完成了高空重點(diǎn)火測(cè)試。

Curnock表示，復(fù)合-鈦材料風(fēng)扇現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了技術(shù)成熟度TRL 5，在經(jīng)過(guò)一些測(cè)試后，將達(dá)到技術(shù)成熟度TRL 6。去年10月，羅羅公司已經(jīng)在美國(guó)的波音747飛行試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了飛行測(cè)試，當(dāng)時(shí)進(jìn)行測(cè)試的Trent 1000發(fā)動(dòng)機(jī)上裝配著一個(gè)復(fù)合材料風(fēng)扇和一個(gè)鈦合金機(jī)匣。

Curnock表示，該公司將“建立一個(gè)定期測(cè)試計(jì)劃”，將目標(biāo)鎖定在2021年進(jìn)行UltraFan發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行測(cè)試。

‘Advance 3’發(fā)動(dòng)機(jī)的首席工程師和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Andy Geer表示，‘Advance 3’發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)將在7月份運(yùn)抵德比，在安裝到一個(gè)大型測(cè)試試車(chē)臺(tái)之前安裝到一個(gè)測(cè)試塔上，測(cè)試將包括水?dāng)z入、噪聲測(cè)量、X射線(xiàn)檢查、“rumble”測(cè)量和核心機(jī)熱測(cè)量，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度高達(dá)15,000 rpm。值得一提的是，在此測(cè)試中，羅羅將使用歐洲最大的X光機(jī)，用來(lái)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)部件在熱態(tài)下是如何反應(yīng)和變化的。

測(cè)試將持續(xù)到2018年初，以收集和分析關(guān)鍵數(shù)據(jù)，羅羅表示這些測(cè)試技術(shù)將最終為羅羅未來(lái)的民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋪平道路，新的發(fā)動(dòng)機(jī)推力將高達(dá)5萬(wàn)磅的推力。

關(guān)于技術(shù)成熟度，以航空發(fā)動(dòng)機(jī)巨頭普惠公司為例，其定于如下：

TRL 1：基本原理（basic principles）

TRL 2：技術(shù)概念（technology concept）

TRL 3：驗(yàn)證概念（proof-of-concept）

TRL 4：臺(tái)架試驗(yàn)（最小設(shè)計(jì)空間）(rig test(minimal design space))

TRL 5：臺(tái)架/核心機(jī)（擴(kuò)展的設(shè)計(jì)空間）(rig/core(expanded design space))

TRL 6：發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證/樣機(jī)(engine demo/prototype)

TRL 7：飛行試驗(yàn)(flight test)

TRL 8：資格/取證(qualification/certification)

TRL 9：投入運(yùn)營(yíng)(in service)