Rolls-Royce начинает производство самых больших в мире лопастей вентилятора, сделанных из композитных материалов, для демонстратора UltraFan

Компания Rolls-Royce (Лондон, Великобритания) начала производство самых больших в мире лопастей вентилятора для своего демонстрационного двигателя UltraFan, который установит новые стандарты эффективности и экологичности. Эта веха знаменует собой официальное начало производства деталей для демонстратора.

Лезвия из углепластика

Сообщается, что двигатель UltraFan установит новые стандарты эффективности и экологичности, предлагая снижение расхода топлива и выбросов на 25% по сравнению с двигателями Trent первого поколения. Частично это повышение эффективности связано с использованием композитных лопастей и кожуха вентилятора UltraFan, которые уменьшили вес двухмоторного самолета на 700 кг, что эквивалентно семи людям с багажом.

В комплекте составные лопасти имеют диаметр 140 дюймов, что почти соответствует размеру фюзеляжа нынешнего узкофюзеляжного самолета. Они производятся в технологическом центре компании в Бристоле, Великобритания.

Лопасти вентилятора изготовлены из 500 слоев HexPly M91 Hexcel (Стэмфорд, Коннектикут), армированного углеродным волокном, высокопрочного и ударопрочного эпоксидного препрега. Hexcel поставляет ленту с разрезом для автоматической укладки. Лезвия подвергаются автоклавной вулканизации с использованием тепла и давления, прецизионной механической обработки, а затем покрываются перед тем, как тонкая титановая оболочка прикрепляется к передней кромке, которая защищает от эрозии, посторонних предметов и ударов птиц. Лезвия из композитного титана (CTi) проверяются и измеряются с помощью метрологических и ультразвуковых испытаний.

Завод композитных материалов в Бристоле

Завод по производству композитных материалов в Бристоле был основан Composite Technology and Applications Ltd (CTAL), совместным предприятием Rolls-Royce и GKN Aerospace (Реддич, Великобритания), созданным в 2008 году. CTAL объединила опыт Rolls-Royce в передовых технологиях двигателей с возможностями GKN Aerospace. в композитных исследованиях и автоматизированном производстве. Финансирование правительством Великобритании для поддержки исследований и разработок Rolls-Royce в области композитных технологий также началось в 2008 году и было использовано для создания завода CTAL на острове Уайт в 2012 году. Rolls-Royce объявил в 2015 году, что перенесет возможности CTAL, включая оборудование и 30-40 сотрудников в Бристоль в 2017 году.

В 2015 году компания Rolls-Royce сообщила, что предсерийное предприятие по производству композитных материалов будет развиваться в рамках существующего здания вместе с новым заводом по производству плотов с электропроводкой из углеродного волокна, который в то время строился на площадке в Бристоле. На обоих предприятиях используются производственные технологии, разработанные в сотрудничестве с Национальным центром композитов (NCC) в Бристоле, а также исследования, проведенные в Технологическом центре Университета Роллс-Ройс при Бристольском университете.

Ключевой элемент стратегии устойчивого развития

Композитные лопасти уже прошли всесторонние испытания на двигателе разработки усовершенствованной системы низкого давления (ALPS), включая испытания в полете на испытательном стенде Rolls-Royce Flying Test. ALPS - это партнерство Rolls-Royce, Clean Sky, Innovate UK, BEIS, ATI, ITP Aero и GKN. Портфель технологий, разрабатываемых для использования UltraFan, поддерживается ATI, Innovate UK, LuFo и Clean Sky 2.

UltraFan - это ключевой элемент стратегии Rolls-Royce в области устойчивого развития, которая включает в себя постоянные исследования для улучшения характеристик газовых турбин, а также новаторскую электрификацию и работу с промышленными партнерами для ускорения внедрения экологически безопасных видов авиационного топлива. Он также входит в состав Rolls-Royce IntelligentEngine видение, которое объединяет свои продукты, услуги и цифровые технологии.

UltraFan, наземные испытания которого начнутся в 2021 году и будут доступны к концу этого десятилетия, представляет собой масштабируемую конструкцию с тягой от 25000 до 100000 фунтов. В нем также есть:

• Новая архитектура ядра двигателя - для обеспечения максимальной эффективности сжигания топлива и низкого уровня выбросов.
• Усовершенствованные композиты с керамической матрицей - термостойкие компоненты, которые более эффективно работают при высоких температурах турбины.
• Конструкция с редуктором, обеспечивающая максимальную эффективность двигателя с высокой тягой и высокой степенью двухконтурности.

«Это десятилетие UltraFan, и очень интересно вступить в 2020-е годы с началом производства демонстрационного двигателя», - сказал Крис Холертон, президент Rolls-Royce по гражданской авиации. «У нас есть все строительные блоки, дизайн, технологии, совершенно новый испытательный стенд, и теперь мы действительно видим, как движок собран вместе».