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導(dǎo)讀:近日,羅羅公司表示由該公司研制的動(dòng)力齒輪箱功率測(cè)試創(chuàng)下新世界記錄,達(dá)7萬馬力,并表示將會(huì)達(dá)到10萬馬力的設(shè)計(jì)功率。動(dòng)力齒輪箱是羅羅公司新型齒輪渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵組件,而該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)難點(diǎn)就是發(fā)動(dòng)機(jī)越大,動(dòng)力齒輪箱上受力越大,越容易出現(xiàn)故障。 2017年9月5日,在英國(guó)曼徹斯特舉辦的國(guó)際吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)學(xué)會(huì)(International Society for Air Breathing Engines,ISABE)上,航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商羅爾斯-羅伊斯公司(簡(jiǎn)稱羅羅)首席技術(shù)官保羅-斯坦因(Paul Stein)表示,羅羅公司經(jīng)過在德國(guó)勃蘭登堡的達(dá)勒威茲(Dahlewitz)工廠,對(duì)研制的動(dòng)力齒輪箱進(jìn)行數(shù)月的測(cè)試,測(cè)試功率已經(jīng)成功達(dá)到了7萬馬力(約5.2萬千瓦)。 這個(gè)動(dòng)力齒輪箱創(chuàng)下了創(chuàng)下全球航空領(lǐng)域最大功率新紀(jì)錄,意味著羅羅公司向新型齒輪渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)又向前一步。羅羅公司表示,動(dòng)力齒輪箱被設(shè)計(jì)得可以運(yùn)行到10萬馬力,未來的樣機(jī)預(yù)計(jì)可以達(dá)到這些水平。 斯坦因表示:“獲得這個(gè)世界記錄對(duì)于整個(gè)團(tuán)隊(duì)來說是一個(gè)偉大的成就,我很自豪。我們的動(dòng)力齒輪箱技術(shù)是下一代羅羅噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)成功的關(guān)鍵,我很高興看到我們通過這項(xiàng)工作推動(dòng)了整個(gè)工程技術(shù)的前進(jìn)。” 該動(dòng)力齒輪箱是羅羅公司新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)UltraFan上的一個(gè)重要特征,此外還有一款名為Advance新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)。后者是羅羅公司遄達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)的高涵道比技術(shù)改進(jìn)版本,預(yù)計(jì)將在2020年首次投入市場(chǎng)。 UltraFan發(fā)動(dòng)機(jī)將結(jié)合新興的“齒輪渦扇”發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),被認(rèn)為是更省燃料,因?yàn)樗试S同軸的壓氣機(jī)渦輪部件和風(fēng)扇在各自最優(yōu)的角速度旋轉(zhuǎn)。羅羅表示,UltraFan發(fā)動(dòng)機(jī)將比第一代遄達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)提供至少25%的燃油效率提升,并且具有更低的碳排放水平,UltraFan發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)計(jì)在2025年上市。 動(dòng)力齒輪箱采用行星設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),通過動(dòng)力齒輪箱連接進(jìn)氣風(fēng)扇和低壓壓氣機(jī),使得低壓轉(zhuǎn)子在效率較高的高轉(zhuǎn)速下工作,以匹配高壓轉(zhuǎn)子的最佳轉(zhuǎn)速;同時(shí),讓風(fēng)扇在氣動(dòng)損失和噪聲都較小的較低轉(zhuǎn)速下工作,從而實(shí)現(xiàn)通過增大發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比,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。 但是發(fā)動(dòng)機(jī)越大,意味著減速齒輪箱上受力越大,越容易出現(xiàn)故障。因此,雖然齒輪箱在公務(wù)機(jī)的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)上早已應(yīng)用,但卻一直沒人能把它應(yīng)用到超過30000馬力的客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上。直到近2年來,美國(guó)普惠公司才已經(jīng)成功的把齒輪傳動(dòng)技術(shù)研發(fā)出來GTF系列發(fā)動(dòng)機(jī),應(yīng)用到了空客A320neo等窄體客機(jī)引擎上,獲得了超過8000臺(tái)的訂單。 但對(duì)于功率更大的寬體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),其技術(shù)難度更大,每顆“行星”受力相當(dāng)于一臺(tái)全速運(yùn)行的遄達(dá)XWB發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)羅羅公司的說法,該公司從5月份就開始將首臺(tái)動(dòng)力齒輪箱裝配在專門的測(cè)試臺(tái)上開始試驗(yàn),已經(jīng)證明其功率可以到達(dá)約400輛家用車的等效功率,下一輪測(cè)試將側(cè)重較低功率的性能,如耐久性和可靠性。 同時(shí),動(dòng)力齒輪箱也正在姿態(tài)臺(tái)上進(jìn)行各類測(cè)試,它通過模擬起飛,爬升,傾斜和下降等不同飛行階段,測(cè)試動(dòng)力齒輪箱在飛行中的在翼性能表現(xiàn)。 羅羅公司正在與合資伙伴利勃海爾航空公司合作,研發(fā)新的動(dòng)力齒輪箱制造能力,羅羅公司負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)定義、設(shè)計(jì)整合以及測(cè)試試驗(yàn),而整個(gè)動(dòng)力齒輪箱專用測(cè)試臺(tái)花費(fèi)超過8000萬歐元。 原創(chuàng)文章,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來自@兩機(jī)動(dòng)力控制 |
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