Rolls -Royce Trent 1000 — высококонтурный турбовентиляторный двигатель производства компании Rolls-Royce , один из двух вариантов двигателя для Boeing 787 Dreamliner , конкурирующий с General Electric GEnx . Впервые он совершил полет 14 февраля 2006 г., первый полет совершил 18 июня 2007 г., а затем прошел совместную сертификацию EASA/FAA 7 августа 2007 г. и был введен в эксплуатацию 26 октября 2011 г. Связанное с коррозией усталостное растрескивание лопаток турбины среднего давления (IP) было обнаружено в начале В 2016 году было остановлено до 44 самолетов, что обошлось Rolls-Royce как минимум в 1,3 миллиарда фунтов стерлингов.
Двигатель мощностью 62 264–81 028 фунтов силы (276,96–360,43 кН) имеет степень двухконтурности более 10: 1, имеет вентилятор диаметром 2,85 м (9 футов 4 дюйма) и сохраняет характерную трехкатушечную компоновку серии Trent .
Обновленный Trent 1000 TEN с использованием технологий Trent XWB и Advance 3 обеспечивает улучшение расхода топлива до 3% . Впервые он был запущен в середине 2014 года, был сертифицирован EASA в июле 2016 года, впервые поднялся в воздух на Боинге 787 7 декабря 2016 года и был представлен 23 ноября 2017 года.
К началу 2018 года доля рынка принятых заказов составляла 38%. Rolls -Royce Trent 7000 — версия с отбираемым воздухом , используемая в Airbus A330neo .
В 2003 году компания Rolls-Royce предлагала масштабную версию Trent 900 для предлагаемого Boeing 7E7 , которая могла включать технологии ANTLE . [1] 6 апреля 2004 года компания Boeing объявила, что выбрала двух партнеров по производству двигателей для своего нового 787: Rolls-Royce и General Electric (GE). В июне 2004 года Air New Zealand выбрала Trent 1000 для своих двух твердых заказов. 13 октября 2004 года All Nippon Airways выбрала Rolls-Royce для установки на 30 самолетов 787-3 и 20 самолетов 787-8, сделка на сумму 1 миллиард долларов ( 560 миллионов фунтов стерлингов ).
Первый запуск Trent 1000 состоялся 14 февраля 2006 года. [2] 18 июня 2007 года он совершил свой первый полет из аэропорта TSTC Waco в Техасе на летающем испытательном стенде Rolls-Royce, модифицированном Боинге 747-200. [3] 7 июля 2007 года арендодатель самолетов International Lease Finance Corporation разместила заказ на сумму 1,3 миллиарда долларов по прейскурантным ценам на самолеты Trent 1000 для установки на 40 из заказанных самолетов 787 по 16,25 миллиона долларов за двигатель. [4] Двигатель получил совместную сертификацию FAA и EASA 7 августа 2007 года, [5] или 7/8/7 в Европе. Trent 1000 является стартовым двигателем для обоих первоначальных вариантов 787: -8 у ANA и -9 у Air New Zealand. [6] 27 сентября 2007 года British Airways объявила о выборе Trent 1000 для установки на 24 Boeing 787.
2 августа 2010 года у Trent 1000 на испытательном стенде произошел неконтролируемый отказ двигателя промежуточной турбины. [7] Сообщается, что это произошло из-за пожара в масляной системе двигателя. [8]
Компания Rolls-Royce разработала улучшенную версию, обеспечивающую как минимум на 2% лучший расход топлива по сравнению с нынешним Trent 1000 Package C. [9] Компания утверждает, что предлагает снижение расхода топлива до 3% по сравнению с конкурентами. [10] По утверждению Rolls, к маю 2015 года это поможет снизить доминирование GEnx на рынке двигателей Boeing 787: 42% новых объявленных заказов на двигатели будут поступать на Trent. [11] В начале 2018 года из 1277 заказов 681 выбрал GE (53,3%), 420 Rolls-Royce (32,9%) и 176 остались в неопределенности (13,8%). [12]
Он оснащен уменьшенной версией компрессора Trent XWB -84 Airbus A350 [9] и базовой технологии Advance 3. [13] Расход топлива снижается за счет улучшенного компрессора промежуточного давления, в котором задние ступени вращаются на более высоких скоростях. В новом компрессоре были введены три ступени блиска , и 75% его деталей являются новыми или заменены по сравнению с 1000. [14]
Впервые двигатель заработал в середине 2014 года. [14] Первоначально компания Rolls-Royce надеялась сертифицировать Trent TEN до конца 2015 года и ввести ее в эксплуатацию в конце 2016 года. Пересмотр функции снижения веса, называемой «ленточными статорами», и другие проблемы конструкции задержали сертификацию двигателя FAA Part 33. [9] Он был сертифицирован EASA в июле 2016 года. [15]
Впервые он совершил полет на Boeing 787 7 декабря 2016 года. [10] Rolls-Royce предоставит TEN в качестве варианта двигателя для 787 с 2017 года. [13] Соблюдение ограничений по выбросам дыма в точках режима посадки и взлета , но не в определенных точках. тяги, в августе 2017 года компания Rolls-Royce обратилась в ФАУ с просьбой о временном исключении до 2019 года для разработки модификации. [16] Предельные значения выбросов дыма соответствуют стандартам EASA, но не для всех тяг, как того требует FAA. [17] Европейская LCC Norwegian Air , сингапурский авиаперевозчик Scoot и Air New Zealand получили Trent 1000 самолетов 787 с двигателем TEN в ноябре 2017 года, а первый коммерческий рейс состоялся 23-го числа. [18]
Trent 1000 представляет собой турбовентиляторный двигатель с высокой двухконтурностью, тремя независимыми соосными валами и одной кольцевой камерой сгорания с 18 форсунками. Вал низкого давления с вентилятором диаметром 2,85 м (9 футов 4 дюйма) со стреловидными лопастями приводится в движение шестью осевыми турбинами . Золотник промежуточного давления с 8 осевыми компрессорами приводится в движение одной ступенью турбины. Шестиступенчатый компрессор высокого давления приводится в движение одной ступенью турбины, вращающейся в направлении, противоположном двум другим валам. Двигатель управляется EEC . [19]
Первоначально компания Boeing рассматривала идею эксклюзивного приобретения силовой установки для 787, причем наиболее вероятным кандидатом была компания GE Aviation . Однако потенциальные клиенты потребовали выбора, и Boeing уступил.
Впервые в коммерческой авиации оба типа двигателей будут иметь стандартный интерфейс с самолетом, что позволит в любое время оснастить любой Боинг 787 двигателем GE или Rolls-Royce при условии, что пилон также будет модифицирован. [20] Взаимозаменяемость двигателей делает Боинг 787 более гибким активом для авиакомпаний, позволяя им переходить с двигателя одного производителя на двигатель другого в свете любых будущих разработок двигателей, которые более точно соответствуют их эксплуатационному профилю. Стоимость такого изменения потребует значительной разницы в эксплуатационных расходах между двумя типами двигателей, чтобы сделать его экономичным - разницы, которой сегодня нет в двигателях.
Как и в случае с более ранними вариантами семейства Trent, Rolls сотрудничала с партнерами по распределению рисков и доходов по программе Trent 1000. На этот раз партнеров было шесть: Kawasaki Heavy Industries (модуль промежуточного компрессора), Mitsubishi Heavy Industries ( камера сгорания и лопатки турбины низкого давления), Industria de Turbo Propulsores (турбина низкого давления), Carlton Forge Works (корпус вентилятора), Hamilton Sundстранд (редуктор). ) и Goodrich Corporation (система управления двигателем). В общей сложности эти партнеры владеют 35 процентами акций программы.
В семействе Trent 1000 широко используются технологии, заимствованные из демонстратора Trent 8104 . Чтобы удовлетворить требования Boeing к «более электрическому» двигателю, Trent 1000 представляет собой бескровную конструкцию с отбором мощности от золотника среднего давления (IP) вместо золотника высокого давления (HP), который имеется в других двигателях. члены семьи Трент. Был выбран стреловидный вентилятор диаметром 2,8 м (110 дюймов) со ступицей меньшего диаметра, обеспечивающей максимальный воздушный поток. Степень двухконтурности была увеличена по сравнению с предыдущими вариантами за счет соответствующих корректировок основного потока.
Высокая степень давления вместе с противоположным вращением золотников IP и HP повышает эффективность. [21] [ не удалось проверить ] Использование большего количества устаревших компонентов позволяет сократить количество деталей и минимизировать затраты на техническое обслуживание. Имеется плиточная камера сгорания.
26 октября 2011 года Боинг 787 совершил свой первый коммерческий рейс из аэропорта Токио Нарита в международный аэропорт Гонконга авиакомпании All Nippon Airways. [22] Он был оснащен двигателями Trent 1000.
Боинг 787 был представлен в сентябре 2011 года с пакетом A с удельным расходом топлива (TSFC) на 1% хуже, чем в первоначальной спецификации Boeing, который соответствовал пакету B, сертифицированному в декабре 2011 года, а затем был улучшен пакетом C, предлагающим на 1% лучший расход топлива, чем указано и сертифицировано EASA в сентябре 2013 года. [23] С самого начала эксплуатации GE заявила о 2%-ном преимуществе в сжигании топлива и о 1%-м улучшении сохранения производительности. [24]
В марте 2014 года из 787 твердых заказов у Rolls-Royce был 321 (31%), у GE 564 (55%) и 146 еще не определились (14%). [25] Пакеты повышения производительности устранили проблемы с расходом топлива и надежностью, но проблемы в действующем парке сохраняются, а проблемы с долговечностью некоторых компонентов остаются для 400–500 двигателей в 2017 году . [26] В начале 2018 года из 1277 заказов 681 выбрали GEnx (53%), 420, Trent 1000 (33%) и 176 затруднились определиться (14%). [27]
В начале 2016 года на авиакомпании All Nippon Airways было обнаружено усталостное растрескивание лопаток турбины среднего давления (IPT), связанное с коррозией . Двигатели, демонстрирующие чрезмерную коррозию, были выведены из эксплуатации и отремонтированы во время посещения цеха, были разработаны и развернуты более устойчивые к коррозии лопатки. . Была проверена усталость лопастей HPT и проверены уплотнения ротора IPC, но нескольким авиакомпаниям пришлось приземлить самолеты 787. В 2017 году компании Rolls-Royce пришлось потратить 35 миллионов долларов на неожиданное «техническое обеспечение» своего парка находящихся в эксплуатации Trent 1000. [16]
В апреле 2018 года интервал проверок для 380 самолетов Package C Trent 1000 был сокращен с каждых 200 полетов до каждых 80 для решения проблем с долговечностью, поскольку EASA должно следовать за FAA США, сокращая ETOPS с 330 до 140 минут и влияя на транстихоокеанский транспорт . полеты. [28] 17 апреля ФАУ США подтвердило сокращение ETOPS . [29] 19 апреля EASA издало Директиву по летной годности , в которой говорилось, что «сообщалось о происшествиях на двигателях RR Trent 1000 Pack C, где на некоторых лопастях ротора 1 и ротора 2 IPC были обнаружены трещины. Это состояние, если оно не обнаружено и не исправлено, может привести к высвобождению лопастей в полете, что, возможно, приведет к снижению контроля над самолетом». [30] Количество проверок EASA увеличено, но ETOPS сохранен. [ нужна цитата ]
26 апреля 2018 года ФАУ ограничило ETOPS для двигателей пакета C. [31] Это затронуло Air Europa , Air New Zealand , Avianca , British Airways , эфиопскую , LATAM , LOT Polish , норвежскую Air , Royal Brunei , Scoot , Thai Airways и Virgin Atlantic . [32]
Boeing направил вице-президента 737 MAX Кейта Леверкуна, чтобы помочь Rolls-Royce преодолеть проблемы, продемонстрировав их важность, поскольку 34 самолета остановлены , и это число может увеличиться в ближайшие месяцы, поскольку 383 поврежденных двигателя составляют четверть парка 787. Увеличение производства Boeing 787 до 14 в месяц к середине 2019 года не должно повлиять на это, поскольку 70% самолетов имеют авиационные двигатели GE , но семь новых авиалайнеров собираются в ожидании двигателей. [33]
Поскольку директивы FAA и EASA по летной годности предписывают проведение проверок к 9 июня, количество приземлившихся авиалайнеров должно вырасти до пика в 50: после проверки 80% двигателей 29% из них не прошли проверку и остаются на земле. Компания Rolls-Royce назначила 200 человек для решения этой проблемы и установила обновленную лопатку компрессора IP для испытаний в начале июня, ускорив разработку постоянного исправления, чтобы детали для капитального ремонта были доступны с конца 2018 года . [34] На решение этих проблем Rolls выделяет в бюджет 340 миллионов фунтов стерлингов. (450 миллионов долларов США) в 2018 году и меньше в 2019 году по сравнению с примерно 450 миллионами фунтов стерлингов (643 миллиона долларов США) в 2018 году . [35] В начале июня модернизированная лопасть прошла летные испытания на самолете Rolls-Royce 747-200 , поскольку 35 самолетов были остановлены, а для смягчения ограничений ETOPS потребуется убедить регулирующие органы в том, что нарушение отклонения от маршрута с одним двигателем достаточно маловероятно. [36]
Аналогичная проблема с надежностью компрессора IP была выявлена на некоторых двигателях пакета B. 166 двигателей пакета B будут проверены на крыле, поскольку в июне 2018 года будет опубликовано объявление EASA AD . Была начата предупредительная переработка части пакета B, что касается Trent 1000 TEN, при этом его молодой парк не показал снижения стойкости IPC. [37] Парк «Пакета Б» в настоящее время насчитывает 61 единицу оборудования, а восемь находятся на хранении. [38] Нехватка запасов лопаток компрессора привела к тому, что ремонт был на три дня дольше запланированного, поскольку число остановленных самолетов достигло 43, в то время как компания Rolls выделила почти 1 миллиард фунтов стерлингов (1,3 миллиарда долларов США) на решение этих проблем. [39]
Число самолетов на земле достигло пика в 44 перед падением, что меньше ожидаемых 50, а мощность лопаток турбины, являющаяся ограничивающим фактором, увеличилась на 50% с начала 2018 года. [40] Проблемы не должны распространяться на Trent XWB , так как нет никаких свидетельств подобных проблем, и он был разработан с использованием более современных инструментов и другого процесса проектирования – хотя еще не было посещено достаточно двигателей, чтобы исключить это, или Trent 7000 , который будет включать улучшения Trent 1000. [41] В 2018 году были произведены исключительные расходы в размере 554 миллионов фунтов стерлингов (725 миллионов долларов США) , что составляет 40% от общей суммы денежных затрат до 2022 года, до 450 миллионов фунтов стерлингов в 2019 году и на 100 миллионов фунтов стерлингов меньше в 2020 году. [42]
Подвергнув основной материал малоцикловой усталости , термобарьерное покрытие на лопатках турбины IP было преждевременно разрушено « горячей коррозией », вызванной высоким содержанием серы в атмосфере из-за загрязняющих производств вокруг крупных городов Азиатско-Тихоокеанского региона. Первоначальное исправление — пересмотренный базовый материал и покрытие для защиты от коррозии IP-турбин — было установлено к сентябрю 2018 года более чем в 62% пострадавших автопарков. Лабораторные испытания новой турбины являются удовлетворительными, а срок службы турбины должен быть подтвержден эксплуатационными осмотрами, при этом некоторые двигатели уже выполнили 1000–1500 циклов. Программа испытаний материалов была проверена университетами Великобритании и Европы: испытания на малоцикловую усталость показали, что диффузия агента в основной материал предотвращается, что позволяет избежать образования микротрещин . Модель прогнозирует воздействие коррозионных агентов , чтобы избежать проверок и определить последовательность модернизации. [43]
Механизм отказа не был четко понят, когда проблема была обнаружена в марте, после того как в старом двигателе вышли из строя четыре лопатки компрессора на первом роторе IP и одна на втором.Исследования вибрации выявили следы вентилятора, воздействующие на лопатки компрессора, при этом разница частот в 100 Гц между золотниками IP и LP создает собственную синхронизированную вибрацию в первых двух роторах компрессора. Это вызвало износ, приводящий к микротрещинам в основаниях лопастей, которые разрастались до настоящих трещин , разрушающихся примерно после 1000 циклов, что приводило к остановке в полете . Чтобы избежать собственных мод, Роллс смещает массу лопатки от центра к периферии. Испытания не показали вредной вибрации, и сертификация должна быть одобрена к концу года, а производство нового лезвия ожидается в ожидании. Хотя он имеет другую конструкцию ротора IP в стиле Trent XWB без собственной моды, те же ступени были переработаны для Trent 1000 TEN, а также для Trent 7000 . [43]
В марте 2018 года компания Rolls консервативно ограничила работу одного двигателя на максимальной продолжительной мощности до 140 минут, что побудило регулирующие органы ограничить ETOPS . Только один двигатель вышел из строя из более чем 100 с небольшими трещинами, что составляет одну треть из 366 подозрительных двигателей, поскольку трещины развиваются медленно. На земле в Дерби оборудованный приборами Trent 1000 с треснутыми несущими винтами проработал 10 часов при максимальной непрерывной мощности без распространения трещин , а затем в середине сентября был установлен на испытательном стенде Rolls 747, чтобы подтвердить, что это не проблема многоцикловой усталости. чтобы ослабить ограничения ETOPS. Полеты должны начаться в конце сентября у побережья Калифорнии, они будут выполняться на эшелоне полета 120 и на максимальной мощности, как и отводной ETOPS с одним двигателем , после чего последуют испытания в холодную погоду на Аляске. [43] К декабрю количество заземленных двигателей все еще оставалось высоким, и в первой половине 2019 года оно должно было значительно улучшиться. [44] После одобрения EASA и FAA на Package C Trent была установлена обновленная конструкция лопаток компрессора IP. 1000 с января 2019 года. [45]
К ноябрю 2019 года Rolls-Royce намеревалась к середине 2020 года иметь на земле менее десяти самолетов. После того, как была оценена конструкция турбины HP, предназначенная для начала 2020 года, модернизированная лопасть Trent 1000 TEN HP оказалась не такой долговечной, как ожидалось, и ее внедрение было отложено до первой половины 2021 года, последней требуемой модификации. [46] Rolls-Royce рассчитывает получить в 2019 году расходы в размере 1,4 миллиарда фунтов стерлингов (1,8 миллиарда долларов США), что почти вдвое больше, чем 790 миллионов фунтов стерлингов, поглощенных в 2018 году, поскольку все расходы, распределенные на 2017–2023 годы, увеличиваются до 2,4 миллиарда фунтов стерлингов по сравнению с фунтами стерлингов. к середине 2019 года ожидается около 1,6 миллиарда. [47]
По состоянию на март 2016 года надежность диспетчеризации составляла 99,9 процента, а четыре отключения в полете (IFSD) давали показатель 2 IFSD на миллион летных часов. [48]
10 августа 2019 года у норвежского дальнемагистрального Боинга 787-8, вылетавшего из Рима, произошел отказ двигателя, и экипажу удалось совершить аварийную посадку без каких-либо событий . Детали повредили левое крыло самолета, горизонтальный стабилизатор, шины фюзеляжа и основных стоек шасси и упали над городской застройкой. Лопатка турбины сломалась и, возможно, стала причиной разрушения других. [49] [50] В полете у двигателя произошли и другие, менее публичные остановки.
Варианты были сертифицированы EASA [19].
Trent 1000 выставлен в Музее изготовления в Дерби. [51]
Данные EASA [19]
Сопоставимые двигатели
Связанные списки
Базовый двигатель Rolls-Royce 7E7 будет основан на Antle и Trent 900
{{cite news}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )