勞斯萊斯瑞達是勞斯萊斯股份有限公司生產的一類高涵道比渦輪風扇發動機。
基本介紹
- 中文名:勞斯萊斯瑞達
- 外文名:rolls royce Trent
- 產品特色:耗油率低、噪聲低、排氣污染小
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定義
設計與開發
背景
當勞斯萊斯在1987年完成私營化後,在對手通用電器及普惠的競爭下,雖然本身已擁有RB211系列發動機,但在整個大型民航客機發動機市場中,仍只占了8%。當時,飛機製造商正研製可配置大推力發動機的新款廣體雙發飛機,如波音777和空中客車A330,務求在投入服務時已符合ETOPS標準。
勞斯萊斯在有了RB211的技術和經驗後,在1988年的航空展上宣布決定投入大型民航發動機市場,以加強自家競爭力和讓航空公司在替飛機選擇發動機時有更多選擇。
隨後,勞斯萊斯向英國政府提交了「開發投資」計畫書。1997年,開發特倫特800係為2億英鎊;2001年,開發特倫特500、600、900係為2億5000萬鎊,而特倫特1000系列則毋須政府注資。
設計
與RB211一樣,特倫特系列採用了三閥芯設計(可容許高壓(High Pressure)、中壓(Intermediate Pressure)和低壓(Low Pressure)運轉),有別於普遍的雙閥芯設計。這設計雖然較複雜,但其優點是可令發動機長度更短、更堅固、更耐用及提升運行表現。
另一方面,特倫特各系列發動機的布局十分相似,再配合本身的三閥芯設計,令發動機的每一模組可按飛機要求的動力作獨立調整,以滿足性能和推力要求。例如配置在A380上的特倫特900系列,其直徑達116吋的渦輪扇葉,可協助客戶把飛機起飛時的噪音降低。相似的是,核心大小的變化可容許高壓閥芯的溫度維持在低水平,從而把維修成本減至最低。此外,因800系列與700系列共用高壓和中壓閥芯,因此800系的的整體壓縮比是高於700系列的,此舉是由於中壓壓縮器和低壓渦輪容量增加了。
經重新設計的核心,使特倫特發動機的整體表現較RB211系列發動機有所提升,同時也令噪音和空氣污染水平低於RB211,勞斯萊斯也藉700系列上改良了的高壓閥芯系統投放在RB211-524G和-524H上,改良了的RB211-524G和-524H分別為-524G-T和-524H-T。
但在2008年1月17日,英航一架執飛BA38航班從北京往倫敦的波音777-236ER客機(編號:G-YMMM)在倫敦希斯路機場著陸時,兩台特倫特895發動機因發生故障而停止運作,引致飛機衝出跑道。調查報告指出,事故起因是發動機內的熱交換(fuel-oil heat exchange)裝置故障,加上飛機在巡航時長時間在極低溫狀態下平穩飛行,使燃料在缺乏流動的情況下,令燃料結冰,從而阻塞熱交換器。及後,勞斯萊斯把平面板更換為附上許多小凸管孔的板。
產品
特倫特600
此乃最初計畫投產的產品,原計畫用於英國金獅航空的麥道MD-11上,後來英航在1987年收購金獅航空後,把MD-11訂單取消。1990-91年海灣戰爭後,有訂購配特倫特600發動機的MD-11的歐洲航空亦告結業,令唯一選用特倫特600發動機的客戶也失去。後來,由於MD-11因表現欠佳而令銷情欠佳,此系列發動機亦變為示範用途,正式開發時改為用於A330上的特倫特700系列。
特倫特700
1989年4月,國泰航空向空中巴士訂購了10架配勞斯萊斯發動機的A330客機,成為空中巴士首個採用勞斯萊斯發動機的客戶。同年5月,環球航空亦訂購了20架同款發動機的A330客機,但訂單後來被改為A318,這些飛機被交付給國泰航空。
特倫特700系列在1990年8月首次運行,於1994年1月獲發適航證書,翌年3月可容許90分鐘ETOPS飛行,此橝準於同年12月提升至120分鐘,更於1996年12月再提升至180分鐘。
特倫特800
面對空中巴士的競爭,波音正研發一種體積較767大的飛機,稱為「767X」,原計畫採用特倫特760發動機。在1990年,波音放棄767X計畫,改為研發新的大型飛機型號(即今時今日的777),要求採用最少80,000磅推力的發動機。因用於特倫特700系列上的渦輪扇直徑只有2.47米,不符合777的動力要求,故研發直徑2.8米的渦輪扇,後命名為特倫特800系列。
特倫特800系列在1993年9月開始進行測試,於1995年1月獲發適航證書。首架配特倫特800系列發動機的777飛機在1995年5月首飛,並於1996年4月加入國泰航空。
勞斯萊斯在銷售特倫特800系列發動機時,曾一度出現困難,起因是勞斯萊斯發動機長期客戶之一—英國航空,在大量訂購首批777客機時,竟選用對手通用GE90發動機,此情況直至新加坡航空訂購首批34架777時才被改寫。現時,特倫特800系列發動機占了波音777市場的41%。
特倫特8104
波音在1998年計畫推出續航距離更遠的777X系列客機,勞斯萊斯於是藉此機會,以特倫特800系列的增長能力,設計出改良型發動機,名為特倫特8104,之後再提升為更強勁的8115。此款原為首款推力超過100,000磅的發動機,但在1999年,前通用電器主席占姆士·麥拿尼(James McNerney,現任波音行政總裁)成功直接向波音注資5億美元開發777X,同時換取發動機供應商的獨家權。同年7月,波音同意此交易,並把GE90-110B和GE90-115B作為777-200LR及777-300ER的唯一發動機選項,此令特倫特8104維600系列後,另一個只用作示範的發動機型號。
特倫特500
1995年,空中巴士替A340研發兩款續航距離更長的型號,即A340-500和A340-600系列。1997年6月15日的巴黎航空展上,空中巴士宣布選取特倫特500系列為A340-500和A340-600系列客機的發動機型號[12]。1999年5月,首台特倫特500發動機開始運行,並於翌年12月獲發適航證書。A340-600在2002年7月正式投入服務,客戶為維珍航空,而A340-500則在2003年12月正式投入服務,客戶為阿聯航空。
至2009年1月,選購配置特倫特500發動機的A340客機共有139架,客戶共有15個,當中德國漢莎航空為特倫特500系列的最大用戶,共有21架飛機配置此款發動機。
特倫特900
測試中的特倫特900發動機
空中巴士在1990年代初開始研發較747大的機型,名為「A3XX」(後稱為A380)。當計畫在1996年敲定後,勞斯萊斯宣布開發特倫特900系列發動機,供A380使用。新加坡航空在2000年10月訂購了10架配特倫特900系列發動機的A380,成為此系列發動機的始發客戶,澳洲航空亦於翌年2月訂購同款發動機的A380。
特倫特900系列發動機在2004年5月17日首次測試及運行,分別於同年10月29日及2006年12月4日獲歐洲民航安全局(EASA)及美國聯邦航空局(FAA)獲發適航證書。
2007年9月27日,英國航空宣布選購12架配配特倫特900系列發動機的A380[16],令A380的發動機占有率在2009年2月提升至52%。
2010年11月4日,一架飛行QF32航班的澳洲航空A380客機,在新加坡起飛後因發動機故障而折返新加坡。經調查後,勞斯萊斯宣布問題是與特倫特900系列發動機的缺陷有關,但與測試中的特倫特1000系列發動機無關。
特倫特600
2000年7月,勞斯萊斯與波音簽訂協定,提供特倫特600系列發動機予開發中的747及767系列飛機,該767為波音767-400ER,原計畫採用特倫特600系列或發動機聯盟(Engine Alliance)GP7172系列發動機,但最終該計畫沒有推出,而波音亦在2005年推出747-8,並宣布通用電器GEnx為747-8唯一的發動機。
特倫特1000
波音在2004年4月6日宣布787將提供兩間公司的發動機選項,分別為勞斯萊斯及通用電器。起初波音計畫只揀選通用電器作為787的唯一發動機供應商,後來為因應客戶要求而加入勞斯萊斯選項。同年6月,紐西蘭航空成為首個選用特倫特1000發動機的客戶,全日空則為當時最大的訂單,全數配特倫特1000發動機,共有50架。2007年7月7日,ILFC訂購40架配特倫特1000發動機的787,總值13億美元;同年9月27日,英國航空宣布選購40架配特倫特1000發動機的787飛機,令特倫特1000系列發動機在787的占有率,在2008年8月底提升至40%。
特倫特1000系列發動機在2006年2月14日首次運作,並在2007年6月18日成功試運行。同年8月7日,特倫特1000系列發動機獲FAA及EASA獲發安全及適航證書。
特倫特1500
空中巴士為加強A340-500/-600的競爭力,曾計畫研製新款的發動機,取代原有的特倫特500系列,令其更有力與波音777-200LR及777-300ER競爭。但隨著空中巴士宣布研發A350XWB(涵蓋A340市場),以免令特倫特1500系列變成幻想。
特倫特1500系列保留原有特倫特500系列直徑2.47米的風扇及吊艙,但採用更小更先進的噴氣器和低壓渦輪。
特輪特XWB
2004年,空中巴士面對客戶要求研製一種能與波音787競爭的機種的壓力下,於翌年10月開發新機種,名為A350,初期定案為一改良版的A330。勞斯萊斯為A350提供特倫特1000系列和1700特倫特系列發動機及可與日本川崎重工合作開發。然而,空中巴士在收集各航空公司的意見,並再審視原A350計畫書後,在2006年7月宣布以全新的A350XWB取代A350,A350XWB擁有較787大的機身直徑,使其更有力與777和787競爭。
勞斯萊斯與空中巴士達成協定,提供發動機予A350XWB的所有型號,發動機型號為特倫特XWB系列。推力原介乎75,000至95,000磅,但空中巴士在2007年9月重訂動力要求後,把推力下調為75,000至93,000磅。首先推出市場的是特倫特XWB-83,推力84,000磅,配置於A350-900XWB上,計畫在2011年取得證書,預計2013年投入服務。之後推出75,000磅的特倫特XWB-74,配置於A350-800XWB上,預計2014年投入服務。最後是93,000磅的特倫特XWB-92,配置於A350-1000XWB上,預計2017年投入服務。至於特倫特XWB最大的推力,已進一步上調至97,000磅,使A350XWB系列更有力與波音777-300ER競爭。
2007年6月18日,勞斯萊斯公布與卡達航空簽訂了最大的特倫特XWB發動機訂購契約,配置於80架A350XWB飛機上,總值56億美元。同年11月11日,阿聯航空替勞斯萊斯帶來另一單大的購買契約,該訂單有70架配置特倫特XWB發動機的A350XWB客機(50架A350-900及20架A350-1000),另擁有50架選購權,2014年起交付。2009年11月底,勞斯萊斯已獲得500架A350飛機的特倫特XWB發動機訂單。
特倫特XWB發動機在2010年6月進行首次測試,2011年10月18日,空中巴士表示,已完成首台特倫特XWB發動機的裝設,裝在一架A380上測試。
性能
特倫特8104/8115
原為波音777-200LR及777-300ER而設計,推力分別為104,000磅及115,000磅,風扇直徑3.05米,其中8115是應波音要求把推力提升而設的。其設計特點為反掃式扇葉。但隨著波音與通用電器簽約,通用電器成為777-200LR和777-300ER唯一的發動機供應商,令特倫特8115沒有正式投產。
特倫特XWB
為A350而設計,推力分別為75,000磅(適用於A350-800)、84,000磅(適用於A350-900)及97,000磅(適用於A350-1000)。用於A350-100上的發動機因推力較大,故風扇直徑會改為3米,同時加強扇葉強度,以更適合高速運轉。但因其採用更高技術,故投入服務日期會略為押後。
三軸高涵比:9.3
起飛時推力:75,000至93,000磅
風扇直徑:3米(118吋)
風扇:單段、席捲型、低樞紐:尖端比
空氣流量:每秒約1,440公斤
整體壓縮比:>=52.1
中壓壓縮器:8段軸
高壓壓縮器:6段軸
燃燒器:
高壓鍋爐:單段式,氣冷
高壓鍋爐:雙段式,氣冷
低壓鍋爐:六段式,不冷卻
性能表
特倫特系列發動機概覽 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
特倫特553 | 53,000 | 10,400 | 5.1 | 154 | 97.4 | 2003 | 空中巴士A340-541 |
特倫特556 | 56,000 | 10,400 | 5.4 | 154 | 97.4 | 2002 | 空中巴士A340-542 空中巴士A340-642 |
特倫特560 | 60,000 | 10,400 | 5.76 | 154 | 97.4 | 2002 | 空中巴士A340-643 |
特倫特600 | 65,000 | 10,400 | 6.3 | 154 | 97.4 | 未被使用 | 未被使用 |
特倫特768 | 67,500 | 10,550 | 6.4 | 154 | 97.4 | 1996 | 空中巴士A330-341 |
特倫特772 | 71,100 | 10,550 | 6.7 | 154 | 97.4 | 1995 | 空中巴士A330-342 |
特倫特772B | 71,100 | 10,550 | 6.7 | 154 | 97.4 | 1995 | 空中巴士A330-243 空中巴士A330-343 |
特倫特875 | 75,000 | 13,100 | 5.7 | 172 | 110 | 1996 | 波音777-200 |
特倫特877 | 77,000 | 13,100 | 5.9 | 172 | 110 | 1996 | 波音777-200 |
特倫特884 | 84,000 | 13,100 | 6.4 | 172 | 110 | 1997 | 波音777-200ER |
特倫特890 | 90,000 | 13,100 | 6.9 | 172 | 110 | 1998 | 波音777-200ER |
特倫特892 | 92,000 | 13,100 | 7.0 | 172 | 110 | 1997 | 波音777-200ER 波音777-300 |
特倫特895 | 93,400 | 13,100 | 7.1 | 172 | 110 | 2000 | 波音777-200ER |
特倫特8104 | 104,000 | 14,400 | 7.2 | 172 | 110 | 未被使用 | LW2012-211ER |
特倫特8115 | 115,000 | 不明 | 不明 | 172 | 120 | 未被使用 | LW2012-284LR |
特倫特970 | 75,152 | 13,842 | 5.4 | 179 | 116 | 2007 | 空中巴士A380-841 |
特倫特970B | 78,304 | 13,842 | 5.6 | 179 | 116 | 2009 | 空中巴士A380-841 |
特倫特972 | 76,752 | 13,842 | 5.5 | 179 | 116 | 2009 | 空中巴士A380-842 |
特倫特972B | 80,231 | 13,842 | 5.8 | 179 | 116 | 有待確定 | 空中巴士A380-842 |
特倫特977 | 80,781 | 13,842 | 5.8 | 179 | 116 | 有待確定 | 空中巴士A380-843F |
特倫特977B | 83,835 | 13,842 | 6.0 | 179 | 116 | 有待確定 | 空中巴士A380-843F |
特倫特980-84 | 84,098 | 13,842 | 6.0 | 179 | 116 | 有待確定 | 空中巴士A380-941 |
特倫特1000-A | 63,800 | 11,924 | 5.4 | 160 | 112 | 2008 | 波音787-8 |
特倫特1000-C | 69,800 | 11,924 | 5.9 | 160 | 112 | 2008 | 波音787-8 波音787-9 |
特倫特1000-D | 69,800 | 11,924 | 5.9 | 160 | 112 | 2008 | 波音787-8 波音787-9 |
特倫特1000-E | 53,200 | 11,924 | 4.5 | 160 | 112 | 2010 | 波音787-3 |
特倫特1000-H | 58,000 | 11,924 | 4.9 | 160 | 112 | 2008 | 波音787-3 波音787-8 |
特倫特1000-J | 73,800 | 11,924 | 6.2 | 160 | 112 | 2010 | 波音787-9 |
特倫特1000-K | 73,800 | 11,924 | 6.2 | 160 | 112 | 2010 | 波音787-9 |
特倫特 XWB-75 | 75,000/79000 | ? | ? | ? | 118 | 2014 | 有待確定A350-800XWB |
特倫特 XWB-84 | 84,000 | ? | ? | ? | 118 | 2013 | 有待確定A350-900XWB |
特倫特XWB-93 | 93,000 | ? | ? | ? | 118 | 2015 | 有待確定 A350-1000XWB |