Из "большой тройки" моторостроителей компания Rolls-Royce единственная, кто не стал принимать участие в программе ремоторизации Airbus A320NEO. Как пишет Flight International, причиной этому послужила уверенность компании в том, что только разработка совершенного нового самолета может оправдать затраты на развитие двигателей.
"Мы не видели в этом коммерческого смысла. Ну а другие компании сами вправе определяться со своей экономической стратегией", - говорит вице-президент Rolls-Royce по стратегическому маркетингу Роберт Наттол.
Как считают в британской компании, ремоторизованные авиалайнеры обычно недолго пребывают в производстве, а объем продаж таких самолетов не достигает того уровня, который мог бы оправдать инвестиции. Вместо этого Rolls-Royce решила сосредоточиться на грядущих технологиях, которые должны помочь ей создать новые двигатели. И именно эти двигатели должны появиться на новых 150-местных лайнерах, которые будут разработаны в ближайшее десятилетие.
По словам Р.Наттола, такие самолеты на уровне своих систем будут полностью оптимизированы под новые двигатели в отличие от ремоторизованных лайнеров. Ключевым подходом Rolls-Royce является подготовка технологий, которые можно было бы применить в двух- или трехвальных двигателях к концу этого десятилетия. А такие силовые установки могли бы использоваться на новых узко- и широкофюзеляжных самолетах. Стоит отметить, что компания Boeing может разработать новый самолет на замену семейству 737NG к 2020 году.
"Мы уже говорили в прошлом году, что, на наш взгляд, успех моторостроителей заключается в новых самолетах и новых двигателях, которые были бы оптимизированы и интегрированы друг под друга, и вполне очевидно, что новый лайнер от Boeing попадает под такое определение. И мы, конечно же, заинтересовались бы таким проектом", - отмечает Р.Наттол.
В настоящее время Rolls-Royce работает над рядом новых технологий, среди которых Advance 2 (включает в себя двухвальные двигатели для корпоративных, региональных и некоторых узкофюзеляжных самолетов, тяга изменяется в диапазоне от 70 до 110 кН), Advance 3 (трехвальные двигатели для более крупных узкофюзеляжных лайнеров и для широкофюзеляжных самолетов) и технология "открытого ротора".
В рамках работы над этими технологиями проводятся бесчисленные исследования, начиная с проверки небольших компонентов и заканчивая разработкой полноценных двигателей, которые объединяют в себе несколько технологий.
"Мы видим технологию Advance 2 как возможность вернуться на рынок 150-местных лайнеров, когда появится соответствующий самолет", - сказал Р.Наттол.
Двигатели Trent XWB (разрабатываются для широкофюзеляжного лайнера Airbus A350XWB) плавно переходят в технологию Advance 3, и между этими двумя проектами, как говорит Р.Наттол, есть тесные связи. "Технологию Advance 3 можно перевести ниже на тот уровень, где сейчас существует Trent", - добавил он, указывая на то, что архитектура трехвальных двигателей может стать привлекательной и для узкофюзеляжных лайнеров.
Он также отметил, что одним из двух двигателей, который мог бы использоваться на лайнерах Boeing 757, был трехвальный мотор RB211-535. Однако на низких уровнях тяги компоненты трехвального мотора должны быть очень маленькими, и в результате такие силовые установки теряют свою практичность.
Р.Наттол также уверен в том, что двигатели с трехвальной архитектурой обладают определенными преимуществами несмотря на то, что двухвальные моторы конкурентов с большими вентиляторами обладают практически таким же уровнем расхода топлива. "Есть преимущества в плане прочности и жесткости двигателя, а также в плане его веса", - сказал он.
Технологии вентилятора и камеры сгорания Rolls-Royce, в целом, могут применяться в обоих проектах - Advance 2 и 3. Но технология компрессора зависит от количества валов в конструкции двигателя.
Целью проектов Advance 2 и 3 является сокращение расхода топлива на 15-20% по сравнению с существующими моторами. Кроме того, должен снизиться и уровень шума.
Что касается технологии "открытого ротора", то она рассчитана на реализацию в 2023-2025 гг. и в значительной степени предназначена для того сегмента авиалайнеров, где от двигателей требуется тяга в 110-155 кН.
По сравнению с современными турбовентиляторными двигателями силовые установки, выполненные по технологии "открытого ротора" будут на 10% экономичнее. Правда, двигатель будет более шумным по сравнению со своими современниками, но все же тише своих предшественников.
Rolls-Royce уже провела обширные стендовые испытания технологии "открытого ротора" и сейчас работает с авиастроителями, пытаясь определить требования к монтажу силовой установки.
Демонстратор технологии трехвального газогенератора Environmentally Friendly Engine базируется на безвентиляторном двигателе Trent 1000. Как говорит Р.Наттол, в компании лучше всего понимают поведение и конструкцию Trent 1000. В испытания в Бристоле (Великобритания) вовлечены несколько различных двигателей, каждый их которых проходит через ряд экспериментов. Стенд для испытаний двухвального газогенератора E3E в Штутгарте (Германия) оснащен самым эффективным двухвальным компрессором в мире.
Этот демонстратор уже проходил наземные и высотные испытания. Целью следующих тестов будет более детализированная работа над двигателем.
Параллельно проводятся сразу две серии испытаний технологии "открытого ротора". Один из них включает в себя стендовые испытания редуктора, а в III квартале 2011 г. Rolls-Royce запустит еще одну серию стендовых испытаний, направленных на оптимизацию конструкции ротора. Для этих испытаний будет использоваться масштабная (1:6) модель открытого ротора.
В рамках европейской исследовательской программы Clean Sky предусмотрены испытания полномасштабного демонстратора технологии "открытого ротора", но пройдет около шести лет, прежде чем можно будет достичь этого этапа. Еще шесть лет уйдет на то, чтобы сертифицировать этот двигатель для применения на самолетах, таким образом, двигатель, выполненный по технологии "открытого ротора" сможет войти в эксплуатацию не раньше середины следующего столетия.
Исследования компанией Rolls-Royce передовых систем низкого давления включают в себя изучение композитных вентиляторов и их корпусов, а также легких турбин низкого давления. В конечном счете, эти технологии будут испытаны на двигателях Trent 1000.
На уровне отдельных компонентов исследования сосредоточены на композитных лопастях вентиляторов и корпусах вентиляторов. "Есть определенная проблема, связанная с тем, что наши титановые лопасти настолько хороши, что даже весят меньше, чем композитные лопасти некоторых производителей, поэтому нам приходится ждать следующего шага в технологиях. Только так мы сможем перейти на композитные лопасти следующего поколения", - пояснил Р.Наттол.
Лопатки турбины низкого давления довольно большие по сравнению с лопатками турбины высокого давления, и здесь есть определенный потенциал по снижению их массы. "Здесь мы рассматриваем титаново-алюминиевые сплавы в качестве материала для изготовления лопаток", - сказал Р.Наттол, добавив, что Rolls-Royce всегда стремится к достижению лучших аэродинамических характеристик.
"Управление воздушным потоком, проходящим через двигатель - это одна из самых серьезных задач, и решать ее помогает компьютерное моделирование. Получение более точных данных о поведении воздушного потока позволяет точнее проектировать аэродинамические поверхности", - сказал Р.Наттол.
В рамках исследований систем сгорания обедненной смеси, известные как Alecsys, изучается полностью вся топливная система. Камеры сгорания обедненной смеси обладают значительным потенциалом по снижению выбросов NOx.
"Появление дополнительных форсунок приводит к усложнению конструкции двигателя и его утяжелению. Что касается секции компрессора, то здесь мы рассматриваем "блиски". В конструкции двигателей XWB будут использоваться "блиски", и мы надеемся расширить их применение. Они обладают преимуществами в характеристиках, обслуживании и производстве", - сказал Р.Наттол.
Воздух из компрессора используется для охлаждения всех компонентов двигателя. "И если он пропадает впустую, то значит, мы тратим впустую и топливо. Поэтому если мы сможем улучшить герметичность внутри двигателя, значит, мы добьемся снижения расхода топлива", - пояснил Р.Наттол.
В целом же, исследования газогенераторов Advance 2 и 3, композитных вентиляторов и технологий камер сгорания покрывают различные архитектуры. Как говорит Р.Наттол, Rolls-Royce использует широкий набор технологий, которые можно применить в двух- или трехвальных двигателях, за исключением двигателей по технологии "открытого ротора". "В основном, мы упорно работаем над каждым элементом двигателя, пытаясь извлечь максимум возможного. Мы разработали 15-летнюю программу, и все усилия направлены на создание коммерческого двигателя, а также на то, чтобы наши клиенты получили преимущество", - сказал он.
Артур Нургалеев
