Британцы испытали самый мощный редуктор

Рендер редуктора двигателя UltraFan

Rolls-Royce

Британская компания Rolls-Royce провела первые испытания самого мощного в мире редуктора, предназначенного для установки в перспективные турбовентиляторные реактивные двигатели UltraFan. Согласно сообщению компании, новый редуктор, через который будет приводиться вентилятор двигателя, способен передавать мощность до 74,6 тысячи киловатт. Такую мощность могут выдавать, например, двигатели примерно ста гоночных болидов Formula 1.

Конструкция современных турбовентиляторных двигателей последние несколько лет практически не менялась и стала ограничителем топливной эффективности самолетов. Потребление топлива силовыми установками удается немного снизить оптимизацией конструкции фюзеляжа самолета и использованием новых материалов.

Для существенного снижения потребления топлива двигателями необходимо менять их конструкцию. Rolls-Royce, разрабатывающая UltraFan, намерена использовать в новом двигателе композитный вентилятор с изменяемым шагом. Перемена угла атаки его лопаток позволит точно подстраивать двигатель в зависимости от условий полета и оптимизировать параметры его работы.

Приводить вентилятор с изменяемым шагом напрямую от турбины было бы неэффективно, поскольку турбина может вращаться с очень большой частотой, сводя на нет работу самого вентилятора. Для разобщения холодной и горячей частей авиационного двигателя конструкторы и стали использовать редукторы.

В перспективном двигателе UltraFan мощный редуктор будет существенно уменьшать частоту вращения вентилятора по сравнению с турбиной. При этом оптимизация подачи воздушного потока в зону компрессора и внешний контур турбовентиляторного двигателя будет производиться изменением угла атаки лопаток вентилятора.

Во время испытаний, состоявшихся 24 октября 2016 года, разработчики запустили редуктор на малой скорости, чтобы проверить надежность работы механизма и масляной системы. Позднее редуктор планируется вывести на режим передачи полной мощности, а затем испытать в имитированных условиях взлета, полета, маневрирования и посадки.

Помимо редуктора и вентилятора с изменяемым шагом отличительной чертой UltraFan станет полное отсутствие турбины низкого давления, хотя в целом конструкция силовой установки будет допускать ее установку для привода дополнительных навесных агрегатов. Газогенератор двигателя UltraFan будет обеспечивать степень сжатия 70:1. Степень двухконтурности силовой установки составит 15:1.

Rolls-Royce рассчитывает, что удельный расход топлива перспективным двигателем будет по меньшей мере на 25 процентов меньше такого показателя для Trent 700. Для последнего он составляет 560 граммов топлива в час на килограмм-силы. В UltraFan будут использоваться и детали из керамических матричных композитов, позволяющих расширить температурные рабочие режимы и снизить массу конструкции.

В ближайшее время Rolls-Royce намерена испытать турбовентиляторный реактивный двигатель Advance. Испытания силовой установки с новым газогенератором высокого давления планируется начать до конца текущего года. Advance станет первой полностью новой разработкой британской компании, до сих пор проектировавшей турбовентиляторные двигатели на основе архитектуры RB211.

Газогенератор будет поддерживать степень сжатия более 60:1. Степень двухконтурности двигателя составит 11:1. Предполагается, что удельный расход топлива силовой установкой будет на 20 процентов меньше, чем у турбовентиляторных реактивных установок типа Trent 700. Advance будет лишь демонстратором технологий.

Все наработки, полученные в рамках реализации проекта Rolls-Royce планирует использовать в перспективном двигателе UltraFan, который планируется начать устанавливать на пассажирские самолеты с 2025 года.

Василий Сычёв

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.