Увеличение топливной эффективности Trent XWB подтверждено в ходе испытаний
Hизкий расход топлива — решающий фактор конкурентоспособности разрабатываемого авиалайнера Airbus A350, летные испытания которого должны начаться в текущем году. По этой причине европейский производитель с воодушевлением воспринял сообщение двигателестроителя Rolls-Royce о предварительных результатах испытаний силовой установки для своего нового продукта.
Комплект двигателей Trent XWB-84 уже доставлен в Тулузу и установлен на первом летном экземпляре A350-900. Согласно предварительным данным, показатели расхода топлива силовой установки соответствуют расчетным и слегка улучшились по сравнению с более ранними прототипами. "Сроки ввода двигателя в эксплуатацию будут соблюдены, — отмечает директор программы Trent XWB Крис Янг. — Показатели расхода топлива в норме".
Rolls-Royce не называет конкретные цифры, но по расчетам Airbus крупнейшая модель в его новом семействе авиалайнеров, A350-1000, будет располагать дальностью до 1110 км — выше, чем у Boeing 777-300ER, при удельном расходе топлива на 25% ниже. В сравнении же с Boeing 787 эксплуатационные расходы у A350-1000 будут на 8% меньше. Этих преимуществ во многом удалось добиться благодаря силовой установке, которую сам Rolls-Royce называет "наиболее эффективным авиационным двигателем в мире на сегодняшний день".
Несмотря на оптимистичные результаты наземных тестов и испытаний в воздухе на летающей лаборатории Airbus A380, самое главное испытание для двигателя еще впереди: в середине текущего года начнутся полеты первого летного образца (MSN1) самолета A350-900. В прошлом декабре Rolls-Royce поставил для прототипа комплект из четырех двигателей XWB-84; завершена сборка еще двух двигателей. По словам Янга, сейчас идет строительство еще трех экземпляров XWB-84, а для четырех последующих изготавливаются отдельные компоненты. 7 февраля базовый вариант двигателя получил сертификат EASA, который распространяется на версии XWB-75 и -79, предназначенные для Airbus A350-800, а также на XWB-84 — для установки на A350-900. Сертифицированный диапазон тяги, таким образом, составляет от 34,0 до 38,1 т.
"Сейчас все усилия направлены на поддержку программы испытаний самолета, с тем чтобы соблюсти сроки начала поставок во второй половине 2014 г.", — говорит Янг. Для Rolls-Royce это означает смещение акцентов с программы испытаний и сертификации двигателя, в рамках которой наработано 3100 ч на 11 опытных образцах, к наработке часов и циклов на ресурсных экземплярах и предсерийных образцах. "Это направление работ планируется активизировать", — отмечает Янг.
Пока на производстве United Technologies Aerospace Systems в Тулузе происходит наращивание темпов строительства первых XWB-84, Rolls-Royce готовится к началу сборки прототипа двигателя Trent XWB-97 для модели Airbus A350-1000 — самого мощного серийного турбовентиляторного двигателя, который компания когда-либо разрабатывала. Прототип будет использован для валидации ряда конструкционных решений для варианта двигателя с увеличенной номинальной мощностью, первый опытный образец которого должен поступить на стендовые испытания в середине 2014 г. Разработка Trent XWB-97 идет по графику; установка на крыло первого летного экземпляра A350-1000 запланирована на середину 2016 г., а начало эксплуатации — годом позже.
В январе Rolls-Royce завершил эскизное проектирование двигателя Trent XWB-97 тягой 48,5 т. "Для нас это стало важным событием, теперь мы сможем приступить к рабочему проектированию, производству отдельных деталей и форм для отливки", — говорит Янг. Хотя параметры XWB-97 рассчитаны на гораздо большую номинальную тягу, чем у XWB-84, Янг отмечает, что в ходе эскизного проектирования удалось добиться унификации 80% конструктивных элементов с базовым вариантом. Единственным исключением являются топливные насосы и агрегаты дозировки топлива.
Решение о разработке XWB-97 было принято после того, как Rolls-Royce и Airbus договорились в 2011 г. об увеличении мощности силовой установки A350-1000 с первоначальных 46,5 т. Для того чтобы добиться максимальной унификации с базовой версией XWB и не вносить изменения в отливку корпуса из-за увеличения диаметра вентилятора, Rolls-Royce решил добиться повышения мощности путем масштабирования горячей секции и увеличения объема воздушного потока. Скорость вращения вентилятора будет увеличена на 5%, а форма его опорного диска будет изменена таким образом, чтобы увеличить объем потока у корневой части лопаток.
"Мы собираемся выжать больше мощности из горячей секции, увеличив ее масштаб и расширив диапазон рабочих температур турбины высокого давления", — говорит Янг. С этой целью на XWB-97 будут применены монокристаллический сплав нового поколения CMS-X4 и антиоксидные покрытия турбины высокого давления, лопатки которой впервые в истории серии Trent будут безбандажными.
У диска турбины будет так называемая двойная микроструктура, обеспечивающая различные механические свойства материала в центре и по краям. Центральная часть будет демонстрировать увеличенную устойчивость к напряжению, а периферийные области — повышенную ползучеустойчивость. Предусмотрено инновационное охлаждение концов лопаток турбины. Несмотря на увеличенную мощность, XWB-97 будет демонстрировать примерно такой же удельный расход топлива, как и базовые варианты. Этого планируется достичь за счет усовершенствованной адаптивной системы отбора воздуха.
В каскаде промежуточного компрессора радиус диска поступательно увеличивается от передних ступеней к задним, за счет чего растет и окружная скорость концевых частей лопаток каждой последующей ступени. Компрессор высокого давления, за основу которого взята разработка в рамках европейской программы New Aero Engine Core Concept, соединен с промежуточным компрессором воздушным каналом S-образного профиля.
"Мы собираемся провести испытания ряда технологических решений, реализованных на XWB-97, используя один из опытных образцов XWB-84", — говорит Янг. Запуски первого опытного образца XWB-97 планируется начать в середине 2013 г.
http://www.ato.ru/content/uvelichenie-toplivnoy-effektivnosti-trent-xwb-podtverzhdeno-v-hode-ispytaniy