【行业动态】罗罗公司动力齿轮箱功率测试创世界新记录,达7万马力
导读:近日,罗罗公司表示由该公司研制的动力齿轮箱功率测试创下新世界记录,达7万马力,并表示将会达到10万马力的设计功率。动力齿轮箱是罗罗公司新型齿轮涡扇发动机的关键组件,而该产品的设计难点就是发动机越大,动力齿轮箱上受力越大,越容易出现故障。
2017年9月5日,在英国曼彻斯特举办的国际吸气式发动机学会(International Society for Air Breathing Engines,ISABE)上,航空发动机制造商罗尔斯-罗伊斯公司(简称罗罗)首席技术官保罗-斯坦因(Paul Stein)表示,罗罗公司经过在德国勃兰登堡的达勒威兹(Dahlewitz)工厂,对研制的动力齿轮箱进行数月的测试,测试功率已经成功达到了7万马力(约5.2万千瓦)。
这个动力齿轮箱创下了创下全球航空领域最大功率新纪录,意味着罗罗公司向新型齿轮涡扇发动机又向前一步。罗罗公司表示,动力齿轮箱被设计得可以运行到10万马力,未来的样机预计可以达到这些水平。
斯坦因表示:“获得这个世界记录对于整个团队来说是一个伟大的成就,我很自豪。我们的动力齿轮箱技术是下一代罗罗喷气发动机成功的关键,我很高兴看到我们通过这项工作推动了整个工程技术的前进。”
该动力齿轮箱是罗罗公司新型航空发动机UltraFan上的一个重要特征,此外还有一款名为Advance新型航空发动机。后者是罗罗公司遄达发动机的高涵道比技术改进版本,预计将在2020年首次投入市场。
UltraFan发动机将结合新兴的“齿轮涡扇”发动机技术,被认为是更省燃料,因为它允许同轴的压气机涡轮部件和风扇在各自最优的角速度旋转。罗罗表示,UltraFan发动机将比第一代遄达发动机提供至少25%的燃油效率提升,并且具有更低的碳排放水平,UltraFan发动机预计在2025年上市。
动力齿轮箱采用行星设计结构,通过动力齿轮箱连接进气风扇和低压压气机,使得低压转子在效率较高的高转速下工作,以匹配高压转子的最佳转速;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。
但是发动机越大,意味着减速齿轮箱上受力越大,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早已应用,但却一直没人能把它应用到超过30000马力的客机发动机上。直到近2年来,美国普惠公司才已经成功的把齿轮传动技术研发出来GTF系列发动机,应用到了空客A320neo等窄体客机引擎上,获得了超过8000台的订单。
但对于功率更大的宽体客机发动机,其技术难度更大,每颗“行星”受力相当于一台全速运行的遄达XWB发动机。根据罗罗公司的说法,该公司从5月份就开始将首台动力齿轮箱装配在专门的测试台上开始试验,已经证明其功率可以到达约400辆家用车的等效功率,下一轮测试将侧重较低功率的性能,如耐久性和可靠性。
同时,动力齿轮箱也正在姿态台上进行各类测试,它通过模拟起飞,爬升,倾斜和下降等不同飞行阶段,测试动力齿轮箱在飞行中的在翼性能表现。
罗罗公司正在与合资伙伴利勃海尔航空公司合作,研发新的动力齿轮箱制造能力,罗罗公司负责该项目的设计定义、设计整合以及测试试验,而整个动力齿轮箱专用测试台花费超过8000万欧元。
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