Rolls-RoyceTrent发电机5October2000MichaelCervenka主管技术助理-工程&技术航空发动机中的世界第二船舶推进系统的世界先驱发展中的能源市场年销售额超过45亿英镑订单超过130亿劳斯莱斯的当前发展牛顿第三定律动量=质量x速度(MV)MV螺旋桨VS喷射推进螺旋桨进动大质量低速空气喷射推进小质量高速气流MvaircraftmVjetThrust=M(vaircraft-vjet)mVaircraftThrust=m(Vaircraft-Vjet)Mvjet喷气式发动机的设计压缩机燃烧室涡轮机传动轴排气口mVaircraftmVjet民用涡轮风扇发动机-Trent不同的喷气发动机类型军用涡轮风扇发动机-EJ200不同的喷气发动机类型-机械驱动涡轮螺桨发动机-AE2100涡轮轴发动机-RTM322海运业Trent工业Trent活塞发动机VS涡轮螺桨发动机活塞发动机喷气发动机从动螺旋桨(涡轮螺桨发动机)AirintakeAirintakeCompressionCombustionExhaustExhaustIntermittentContinuous压力和温度压力(气压)040温度(摄氏度)01500轴流式压缩机和涡轮机运作轴流式压缩机和涡轮的运作静止排气口涡轮机原理气流压缩机原理静止叶栅转子叶栅转子叶栅静止叶栅气流转子叶栅转子叶栅静止排气口多轴-Trent95,000磅推力HP系统6压缩级1涡轮级10,000转/分钟IP系统8压缩机级1涡轮级7,500转/分钟LP系统1扇叶级5涡轮级3,000转/分钟燃烧室的运作燃烧室的运作初次燃烧区二次燃烧区掺混区燃料喷射管口反向推力85%thrust15%thrust得到25%-30%的推力新产品开发过程阶段1:初步的概念和定义阶段2:完整的概念和定义阶段3:产品实现阶段4:生产阶段5:消费者供应性能获取产品定义阶段定义规划目标中的初步概念定义完整概念,产品发布研制出产品,查实及核准产品生产及向消费者宣传消费者使用产品新项目规划过程商业模式部件销售单位成本售价授权销售成本开发成本保证基金周转备用资金备用报价工程模型安全性单位成本重量噪声排放量几何结构可靠性可操作性性能营销模式市场规模售价授权生产费用酬载范围维修费用燃油消耗共通性102百万小时的工作时间RB211&Trent工作小时-22B26.7百万小时-52448.5百万小时-53525.4百万小时Trent2.2百万小时4260发动机指令3592发动机传送103客户一般用RB211或Trent发动机飞行百万小时10203040506070809010019721974197619781980198219841986198819901992199419961998Entryintoservice-220-524-524D-535C-535E4-524G-524HTrent700Trent8002000为什么用3个轴?短/中程飞机(8,000-40,000lbs推力):远/中程飞机(40,000-100,000lbs推力):收购成本维修•简易发动机,因此可减轻:-总压力比-涡轮进口温度-涵道比两轴结构三轴结构•高要求:-总压力比-涡轮进口温度-涵道比范围耗油量Trent家族的演化涡扇-英寸11097.586.3Trent800Trent8104Trent900Trent700Trent500Trent600RB211-524G/H-T60,000lb72,000lb95,000lb104,000lb56,000lb65,000lb80,000lb按比例缩小的核心按比例缩小的核心Boeing777AirbusA3XXAirbusA330AirbusA340Boeing767Boeing747Trent700&800Trent700Trent800AreaofsignificantcommonalityAreaofmaingeometricchange涡扇直径增加到2.8m(110.3英寸)五个阶段LP涡轮单晶体HPT单晶体非制冷型IP涡轮叶片涡扇直径2.47m(97.4英寸)四个阶段LP涡轮五级低排放燃烧室8个阶段IPC3个变量Trent500Trent700Trent500按比例的IP&HP压缩机3D气体力学按比例的带平铺散热的燃烧室HP&IP涡轮增加了叶片速度高扬程LP涡轮机叶系材料强度强度系数镍合金钢铝合金钛合金温度发动机材料钛镍钢铝复合材料涡扇叶轮技术+4%效率单向阀宽弦涡扇宽弦涡扇技术蜂窝结构第一代:1984第二代:1995DB/SPF结构扇形切面扫频涡扇压缩机气流动力学Trent500平铺压缩机冷筒壁铸型贴片热障涂层砖片减少管壁冷却的耗气量,可以为氮氧化物还原制造更多的有效气体。相对常规机械燃烧室,显著降低成本也可实现为了改进混合和排烟控制的大空气喷射器为了高空重新点火的大体积初次燃烧区为了控制氮氧化物的较小总体积材料上的改进各项等大的晶体结构定向凝固结构单晶体发动机冷却多通道冷却气隔热涂层单通道Trends的性能单回路涡轮喷气发动机低涵道中涵道高涵道%燃油消耗率改进(无辅助设备发动机)5040302010基准面Avon1958Conway1960Spey1963-22B1973-524B4/D41981-535E41983-524G/H1988700199480019955002000推进效率组件效率循环效率热效率RB211Trent电动发动机理念增压气体/机舱由专用系统提供调节所有发动机附件由电力驱动涡扇轴上的发电机在常态和事故条件下都能为机体提供动力内部磁悬浮轴承和电机发电机取代传统轴承、液压系统和变速箱(所有典型的轴)塔架/安装发动机系统控制器的飞机通过互联网连接发动机新的发动机体系结构,可以减少部件数、重量,改善冷却、气体力学,起升问题减重压缩机常规叶盘&叶片减轻30%重量的整体叶盘减重多达70%的Bling-TiMMC金属基复合材料钛金属基复合材料钛合金镍超合金强度系数温度(摄氏度)未来排放方面的改进预混双环形燃烧室PilotMain双环形燃烧室PilotMain翼身融合飞行器在耗油量上可以减少多达30%,如果结合电动发电机理念甚至可达40%未来的飞机结构配置飞行翼大直径风道气体发生器对转式涡轮对转式涡扇总结三轴式理念被认为是世界上的先驱消费者关注的竞争技术对于成功至关重要成就可以造福多代的人类RB211&Trent家族有一个长远且有把握的未来Rolls-Royce