Двигатели rr


Будущие двигатели Rolls-Royce

Hа протяжении более двух десятилетий компания Rolls-Royce занималась производством мощных двигателей для широкофюзеляжных авиалайнеров на основе унифицированной трехвальной схемы. Однако будущее двигателестроения остается за силовыми установками с вентиляторами увеличенного диаметра и меньшими газогенераторами, и компании Rolls-Royce необходимо найти пути объединения ее успешной формулы с новыми технологиями для создания более эффективных моторов.

В настоящее время большая часть усилий Rolls-Royce сосредоточена на разработке двигателей Trent XWB для лайнеров Airbus A350 и новой версии семейства двигателей Trent 1000 TEN, предназначенных для установки на самолеты Boeing 787. Однако компания не останавливается на этом, и в ближайшем будущем, как следует из представленной дорожной карты, Rolls-Royce займется разработкой новых моторов, которые войдут в эксплуатацию с 2020 г.

Амбициозные планы британцев сосредоточены на двухэтапном развитии трехвальной схемы, что позволит Rolls-Royce занять новые позиции в сегменте силовых установок для широкофюзеляжных авиалайнеров. Преимущество новой технологии заключается в возможности ее масштабирования, так что Rolls-Royce может разработать платформу для создания среднеразмерных двигателей с сопутствующим возвращением компании на рынок узкофюзеляжных самолетов. Кроме того, компания намерена обеспечить более широкое применение композиционных материалов в новых областях, таких как лопатки и корпуса вентиляторов. Согласно дорожной карте, на втором этапе Rolls-Royce займется разработкой редукторных турбовентиляторных двигателей. Дальнейшее стратегическое развитие компании будет основываться на технологиях двигателей с открытым ротором.

Как говорит президент подразделения Rolls-Royce Civil Large Engines Эрик Шульц, ввиду тенденции постепенного увеличения степени двухконтурности двигателей в погоне за снижением расхода топлива и уровня шума компания нуждается в инновационных разработках. «Трехвальная технология обезопасила нас на какое-то время в свете увеличения степени двухконтурности в последние годы, но в определенный момент мы достигнем предела своих технологических возможностей. В настоящее время мы удерживаем степень двухконтурности на уровне 11:1, и не нужно быть мудрым ученым, чтобы констатировать тот факт, что со временем мы приблизимся к уровню 15:1. Для достижения очень высокой степени двухконтурности придется увеличивать размер вентилятора и турбины низкого давления, что повлечет за собой проблемы, связанные с утяжелением этих узлов. А значит, нам нужно искать более рациональные решения. Именно поэтому мы направляем усилия на разработку композитных вентиляторов, ведь если мы увеличиваем размер вентилятора, необходимо снижать его массу», — говорит он.

По словам Шульца, технология редукторного привода вентилятора является достаточно привлекательным решением вопроса снижения массы. В свое время Rolls-Royce негативно отнеслась к использованию редукторной технологии компанией Pratt & Whitney (P&W) в рамках проекта по созданию двигателей для узкофюзеляжных самолетов, но теперь британский моторостроитель намерен сам воспользоваться этим новшеством при разработке силовых установок с более высокой тягой.

Первый новый двигатель Rolls-Royce, получивший название Advance, будет подвергнут первоначальным испытаниям в качестве демонстратора технологий в 2015 г. В основе данной силовой установки будет лежать двигатель XWB с измененным газогенератором. Именно конфигурация Advance была заявлена на тендер по выбору силовых установок для авиалайнеров Boeing 777X, победителем которого стала компания General Electric с моторами GE9X. Степень двухконтурности двигателей Advance составляет 11:1, степень повышения давления — 60:1, а расход топлива будет на 20% ниже по сравнению с моторами семейства Trent 700.

Конфигурация Advance также станет базовой для более амбициозного двигателя следующего поколения, получившего название UltraFan и представленного в начале 2012 г. в рамках исследовательской программы Environmentally Responsible Aviation (ERA), выполняемой под руководством Национального аэрокосмического агентства США (NASA) совместно с компанией Lockheed Martin. Предположительно двигатель будет запущен в эксплуатацию в 2025 г., а его расход топлива будет на 25% ниже по сравнению с Trent 700. В силовых установках UltraFan будет использован редукторный привод вентилятора, что позволит увеличить степень двухконтурности двигателя до 15:1, а степень повышения давления возрастет до 70:1.

Как отмечают эксперты, многоэтапное проектирование авиационных моторов становится ведущей тенденцией в мировом двигателестроении. Целью такой стратегии является постоянное увеличение КПД силовых установок — в большей степени за счет увеличение размера вентилятора и степени двухконтурности, а также за счет уменьшения газогенератора и повышения термического КПД.

«У нас достаточно сильные конкуренты на рынке, и мы с уважением относимся к ним; кроме того, мы хотим удержать наши позиции в двигателестроении, — говорит Саймон Карлайл, исполнительный вице-президент Rolls-Royce и руководитель будущих и стратегических программ компании, — Поэтому мы продолжаем инвестировать средства в развитие новых технологий; только за прошлый год мы потратили на этом направлении примерно 1,7 млрд долл. Необходимо и впредь придерживаться такой стратегии, поскольку требования в нашей отрасли становятся более жесткими. Цены на топливо по-прежнему будут высокими, поэтому у нас есть только один путь стратегического развития, по которому мы и должны идти».

Как говорит Алан Ньюби, главный инженер новых проектов подразделения Rolls-Royce Commercial Engines, анонсированные компанией программы являются двумя важными этапами в дальнейшем развитии семейства силовых установок британского моторостроителя. Проект Advance станет воплощением целого ряда новых технологий, и в первую очередь он нацелен на повышение термодинамической эффективности двигателей. Программа UltraFan, которая воплотит в себе все новшества Advance в сочетании с редукторной технологий, будет нацелена на повышение тягового КПД. 

«В целом Advance будет похож на Trent, но они не будут полностью одинаковыми, — говорит Ньюби. — Мы изменили конструкцию газогенератора и схему работы двигателя. Кроме того, при производстве этой силовой установки впервые будут широко применяться композиты».

Что касается изменения конфигурации газогенератора, то впервые в семействе трехвальных двигателей турбина высокого давления будет иметь две ступени вместо одной, как было ранее. В то же время количество ступеней турбины среднего давления будет снижено с двух (как на Trent XWB) до одной.

В отличие от двухвальной схемы, используемой компаниями General Electric и P&W, где вентилятор и компрессор низкого давления приводятся в действие от общей турбины низкого давления, в двигателях с трехвальной схемой турбина низкого давления вращает только вентилятор. Вместо привычного компрессора низкого давления в трехвальных двигателях применяется компрессор среднего давления, приводимый турбиной среднего давления. В предыдущих версиях моторов семейства Trent британские инженеры увеличили производительность двигателя за счет увеличения нагрузки на компрессор и турбину среднего давления. Измененная конфигурация позволила увеличить степень повышения давления в компрессоре высокого давления, снизив нагрузку на каскад турбины среднего давления.

Благодаря измененной конструкции газогенератора инженеры могут опробовать новые варианты отбора мощности от двигателя. «В результате мы получаем более надежную систему охлаждения и облегченный газогенератор», — подчеркивает Ньюби. Иными словами, опоры валов могут быть смещены назад, в более прохладное и благоприятное с технической точки зрения место в отличие от современных силовых установок, где опоры валов располагаются в более горячей части двигателя.

Масштабное использование композиционных материалов обеспечивает самый значительный вклад в снижение общей массы силовой установки. Передовым стал композитный вентилятор, изготовленный из углеродистого титана третьего поколения. В этом году ожидается начало летных испытаний модифицированного двигателя Trent 1000 с вентилятором, изготовленным из углеродистого титана, при этом трехвальные двигатели Rolls-Royce впервые в истории будут проходить испытания с композитными вентиляторами.

Композиционные материалы также будут использоваться при изготовлении корпуса вентилятора, радиального ведущего вала, заднего кожуха и мест крепления дополнительного оборудования. В числе других обновленных компонентов двигателей Advance отмечаются лопатки турбины, изготовленные из алюминида титана, а также улучшенный метод экранирования диска, ограничивающий попадание горячего воздуха во внутренний контур двигателя. 

Среди других особенностей силовых установок выделяются динамические уплотнения, гибридные керамические подшипники, усиленные адаптивные системы, трехмерные аэродинамические лопатки турбины пятого поколения, гидравлические переключатели для эффективного управления воздушным охлаждением. В новых двигателях также будет использоваться камера сгорания следующего поколения, керамические опоры и композиты с керамической матрицей.

По словам Ньюби, как только будет до конца отработана архитектура двигателей Advance, инженеры Rolls-Royce перейдут к следующей фазе — разработке моторов UltraFan, которые станут первыми двигателями британской компании с редукторным приводом вентиляторов и первым существенным изменением трехвальной архитектуры с момента запуска силовых установок RB211 в 1960-х гг. Необходимость использования редукторного привода объясняется увеличением диаметра вентилятора, который повысил бы нагрузку на турбину низкого давления. В то же время каскад высокого давления останется неизменным, так же как и традиционная связь с каскадом среднего давления, тогда как между компрессором среднего давления и вентилятором появится редукторный механизм. Поэтому конструкция обновленного двигателя не будет включать в себя турбину низкого давления.

Для сохранения стабильности вентилятора увеличенного диаметра инженеры Rolls-Royce рассматривают возможность применения сопла с регулируемым сечением, которое могло появиться на двигателях Pratt & Whitney PW1000G. Альтернативным вариантом, который, скорее всего, и будет одобрен инженерами, является система лопаток с переменным шагом, которая обладает необходимой жесткостью и позволит отказаться от системы реверса тяги.

Другие особенности двигателей UltraFan включают в себя блисковые ступени компрессора, а также ступени компрессора на основе композитов с металлической матрицей, дальнейшее применение композитов с керамической матрицей, никелевые сплавы следующего поколения, интегрированные теплообменники для охлаждения воздуха. Также сообщается о создании специальной обтекаемой мотогондолы, отличающейся пониженным аэродинамическим сопротивлением.

aviator.guru

Легкий вертолет Robinson R66 с одним газотурбинным двигателем Rolls-Royce RR300

29.10.2010 Легкий вертолет Robinson R66 с одним газотурбинным двигателем Rolls-Royce RR300

Теги: Robinson, R66

Первое знакомство с новой машиной

Независимо от того, насколько большим успехом у покупателей пользуются новые или существующие вертолеты, их оценку необходимо оставить профессиональным пилотам. Только они могут выявить недостатки машин и/или пополнить список рекомендаций для их апгрейда. К счастью, когда дело доходит до газотурбинного R66, этих рекомендаций не так много…

Самая серьезная проблема, возникающая в связи с R66, относится к озабоченности пилотов переходом на газотурбинный вертолет с поршневого R44. Ясно, что многие пилоты в последние 18 лет производства R44 без проблем перешли на Bell 206 или аналогичные газотурбинные машины. Однако у них совершенно разные с R44 планеры и, как правило, другие весовые категории.

Вот некоторые из незначительных проблем, с которыми я столкнулся на R66:

1. Как на любом вертолете с газотурбинным двигателем, силовая установка не прощает ошибок в ее эксплуатации, а также обладает существенно меньшим ресурсом. На вертолете R44 с поршневым двигателем пилот иногда может кратковременно превышать «красную отметку» на приборе показания давления или температуры без вредных последствий, но будет в шоке, если сделает это на R66.

2. Весьма компактный указатель величины вращающего момента (TQ) расположен на панели второстепенных приборов контроля силовой установки. В то же время, его показания чрезвычайно важны для пилота в полете. Поэтому этот прибор необходимо либо перенести на панель пилотажных приборов первой степени важности, либо оставить на своей панели, но размеры шкалы существенно увеличить.

3. Двойной тахометр для контроля оборотов двигателя и несущего винта не столь удобен для восприятия пилотом его показаний, как измеритель TQ.

4. Стандартные традиционные часы с секундной стрелкой необходимо связать с автопилотом и газотурбинным двигателем, чтобы через определенное время принудительно и в правильной последовательности можно было автоматически прекращать старт силовой установки, если турбина не запустилась.

5. Непонятно, при каком минимальном напряжении бортсети контрольные приборы начинают показывать правильные значения. Наихудшая вещь, которая может произойти при разряженном аккумуляторе на R44, - это то, что поршневой двигатель просто не заведется. На R66 подобная ситуация может оказаться катастрофической.

Тем не менее, ни одна из указанных «проблем» нисколько не умаляет моих прекрасных впечатлений от R66. Но, помогая пилотам R44 переходить на совершенно новые газотурбинные R66, необходимо дополнительно ознакомить их с некоторыми ключевыми аспектами эксплуатации новой машины.

Ценовая политика

На выставке HeliExpo в этом году базовая цена газотурбинного R66 в 770 тыс. долл. была объявлена с оговоркой, что долго она в этих пределах не продержится. На 1 августа в официальном прайс-листе, опубликованном MSRP, цена на него возросла до 790 тыс. долл., хотя и по-прежнему осталась весьма привлекательной. За счет чего цена будет продолжать расти? Во-первых, за счет оснащения навигационной системой Garmin GNC 420, системой кондиционирования воздуха и автопилотом. Таким образом, хорошо оборудованные R66 будут стоить около 835 тыс. долл.

Мечты владельцев вертолетов R44, желающих более просторного салона и возможности перевозить больше полезного груза и багажа, после выхода на рынок вертолетов R66, сбудутся.

Кроме того, требования к дилерам R66 станут немного жестче, чем при продаже поршневых машин. Они должны будут создать по правилам FAR (часть 145) в США специализированные сервисные центры (или аналогичные им за пределами США). Безусловно, этого требуют технические особенности обслуживания газотурбинных двигателей. Центры также должны будут иметь, по крайней мере, одного механика по планеру и силовой установке для обслуживания Robinson R66 и двигателя Roll-Royce RR300.

Нет сомнений, стоимость обслуживания R66 будет играть немаловажную роль в решении клиентов приобретать ли газотурбинный вертолет? Вертолеты Robinson приобрели солидную репутацию, когда их перевели со 100-часовых обязательных регламентных работ на 100-часовые осмотры с минимальным обслуживанием «по состоянию». Планер и трансмиссия вертолетов этой фирмы зарекомендовали себя надежными, а стоимость их обслуживания была низкой. Если новый вертолет, в основном, отличается тем, что поршневой двигатель Lycoming C20 на нем заменили газотурбинным RR300, то покупатели уверены, что планер и трансмиссия унаследуют свои непревзойденные качества.

На R66 изготовитель дает заводскую гарантию на два года или 2000 летных часов. Жизненный цикл планера и двигателей, как принято в Robinson Helicopter Company (RHC), – 12 лет с момента продажи вертолета или 2000 летных часов (правда, вместо традиционных до сих пор 2200 часов). Поэтому он закончится раньше. Добавлен также один дополнительный целевой капремонт двигателя, если он достиг отметки в 3000 запусков. Прямые эксплуатационные расходы, согласно расчетам, будут ниже 300 долл. в час, и этот прогноз - очень точный.

RHC также признает, что к обучению пилотов R66 придется отнестись более серьезно. С этой целью, до поставки R66 дилером, пилот должен выполнить хотя бы один полет с инструктором фирмы-изготовителя и пройти полный (экспериментальный или утвержденный разработчиком) курс предполетного осмотра вертолета R66. Я прошел через это и могу засвидетельствовать, что все - очень серьезно. RHC признает, что сначала ей придется переучивать много клиентов на R66, заниматься их подготовкой и ознакомительными полетами.

RHC уже дополнила договор купли-продажи R66 требованием специальной подготовки, упомянутой выше. Кроме того, у пилота должно быть не менее 200 часов общего налета на вертолетах и 20 часов на R44 или R66 для перевозки пассажиров. Для сертификации летного инструктора по обучению на R66 должно быть не менее 500 часов общего налета на вертолетах и 50 часов на любой модификации R44 или R66. Другими словами, похоже, что летный стаж на R44 может удовлетворять всем этим требованиям, за исключением необходимого налета на R66 для сертификации основного пилота или инструктора нового вертолета. В FAA США еще не решили нужны ли тренировочные полеты на R22 и R44 для сертификации пилотов R66. Надеюсь, что они не будут обязательными, поскольку, на мой взгляд, это не нужно.

Страхование является последним компонентом в процессе приобретения R66. Для пилотов с 200/40-часовым налетом, кто пользуется программой страхования RHC Pathfinder, страховка для R66 составит около 20 тыс. долл. в год. Конечно, различных ситуаций много (и кто будет иметь 40 часов налета на R66 сразу?), значит, некоторые расценки будут изменены. Я полагаю, налет на R44 станет существенным подспорьем в освоении нового R66.

Кейтлин Джонс-Генри, страховой брокер, специализирующийся в американской Sutton James на вертолетах Robinson, сказала: «Авиакомпании, определенно, интересуются R66. Уже скоро станет ясно, эта машина заменит Bell-206 или завоюет новый рынок. Все страховщики ждут ответа на этот вопрос. Подготовка и опыт пилотов, несомненно, повлияют на стоимость страховки, и менее опытным пилотам, возможно, потребуются дополнительные курсы обучения и полеты с инструктором, даже когда они уже приобретут свои вертолеты. Но у нас – свои требования, и за их соблюдением строго следят на рынках газотурбинных машин».

Так, имеет ли смысл тратить на R66 почти вдвое больше, чем R44 Raven II? Почти 90 клиентов уже решили, что R66 экономически наиболее эффективный из существующих газотурбинных вертолетов. И это то, что RHC имела в виду, когда запускала свою программу развития R66.

И хотя R66 - новая модель компании Robinson Helicopter (RHC) с газотурбинным двигателем, любой, кто ранее летал на R44, будет в нем чувствовать себя, как дома. Создавали R66 чуть более трех лет под руководством вездесущего Франка Робинсона, который 35 лет назад разрабатывал свой R22 в домашних условиях. В этот раз разработчики сразу решили добиваться на машину абсолютно нового сертификата типа, с учетом части 27 федеральных правил авиации США. Хотя, они могли бы попытаться подсунуть свой R66 на рынок, как разновидность R44, чтобы получить свидетельство по более старым и менее строгим правилам. Между тем у R44 и R66 есть много общего, но и немало существенных отличий.

Габариты и обводы

Полная длина R66 - точно такая же, как и у R44 – 38,25 футов (11,66 м) с вращающимся ротором. Диаметр несущего винта - также аналогичен - 33 фута (10,06 м), но примерно на 1,5 дюйма увеличена толщина лопасти (в зависимости от секции лопасти). Ширина последних 60 дюймов консоли лопасти на два дюйма больше (у R44 она шире всего на 0,4 дюйма). Между тем ширина кабины возросла с 50,5 (1,28 м) до 58 дюймов (1,47 м), и на один дюйм увеличилась ее длина, что было использовано для более удобного размещения ног пассажиров, размещенных на заднем сидении.

Чтобы аэродинамически уравновесить более широкую кабину, к консоли нижнего руля направления на хвостовом оперении была добавлена горизонтальная пластина, что помогает подать нос вертолета вниз во время авторотации. Максимальная ширина планера вертолета (с учетом стабилизатора) увеличилась с 86 (2,18 м) до 92 дюймов (2,33 м), а максимальная высота - на восемь дюймов. Хотя, R66 все еще можно закатить в 12-футовый проем ворот ангара на стандартной колесной тележке.

Наиболее разительны перемены спереди - кабина R66 отличается овальной формой. В продольном ее сечении отличия менее явные, хотя через лобовое остекление с более низким наклоном, а также через окна передних и задних дверей кабина освещается более приятно. Большие вентиляционные отверстия для двигателя на капоте у R44 в задней части фюзеляжа, у R66 теперь выполнены в виде жалюзи в передней части хвостовой балки и маленьких окон спереди в нижней части обтекателя вала главного редуктора («мачты»). Выхлопной эжектор слегка выступает в верхней части заднего капота моторного отсека, под самой хвостовой балкой. Разработчики утверждают, что высокая температура выхлопных газов не станет проблемой для обшивки хвоста, но владельцы вертолета, конечно, будут озабочены наведением чистоты в этой части фюзеляжа.

 

Особенности конструкции

Робинсон проделал удивительную работу с тем, что закрыто обтекателями и капотом в задней части фюзеляжа. Двигатель Rolls-Royce RR300 (250-C300/A1) хорошо подогнан и установлен под углом 37° в самой нижней точке конструкции машины.

Довольно компактный двигатель Rolls-Royce RR300 на вертолете «обрастает» множеством вспомогательных агрегатов и механизмов.

Выводить двигатель на мощность в 300 л.с. допускается лишь на очень короткое время, 270 л.с. можно развивать в течение пяти минут на взлете, а для полета на крейсерском режиме (MCP) допустима мощность в 224 л.с. Управлять двигателем очень просто: нет никакого FADEC, а на ручку «шаг-газ» выведен привод к дроссельной заслонке, которая обычно находится в промежуточном положении или полностью открыта. Противообледенительная система лопастей активизируется через соленоид. Также предусмотрен отбор горячего воздуха от компрессора и обогрев им передней части фюзеляжа.

Расположение и размеры технологических лючков обеспечивают хороший доступ ко всем узлам и агрегатам силовой установки вертолета.

На двигателе RR300 предусмотрена система контроля основных параметров EMU, которая в цифровой форме непрерывно записывает значения скорости вращения генератора/компрессора (N1), турбины (N2), величину вращающего момента двигателя (TQ) и температуры газа на выходе из турбины (MGT). В дополнение к подсчету количества запусков двигателя, EMU фиксирует любые превышения допустимых значений N1, N2, TQ и MGT. RR300 также оснащен гидромеханическим регулятором, который при полностью открытой заслонке дросселя не допускает увеличения частоты вращения турбины сверх разрешенной. Предусмотрена также возможность отключить регулятор, если нужно, или снизить порог его автоматического регулирования.

Робинсон проделал большую инженерную работу, подогнав RR300 к нижней хвостовой части фюзеляжа и оставив при этом достаточно свободного места вокруг двигателя.

Трансмиссия от двигателя к главному редуктору – прямая, безременная. Редуктор установлен выше палубы, сразу за защитной стенкой кабины. Емкость топливной системы составляет 73,6 американских галлона. Топливный бак – единственный, ударопрочный, ячеистой конструкции, выполнен в соответствии с новыми стандартами, оговоренными в части 27 правил FAA. Заправка топливом осуществляется через единственную заливную горловину на левом борту.

В дополнение к наличию багажника под задним сидением (это есть и у R22, и у R44), R66 имеет багажный отсек объемом 18 куб. футов. Доступ к нему открывается через квадратный капот почти два фута (61 см) шириной, расположенный на правом борту со стороны двери пилота вертолета. В этом отсеке можно перевозить 300 фунтов (136  кг) груза. Предельная нагрузка составляет 50 фунтов на кубический фут. Возможно, владельцы вертолета будут дорабатывать кабину машины, убирая перегородку в багажный отсек, чтобы эффективнее использовать эту широкую и очень функциональную область.

При снятом верхнем капоте открывается доступ к фильтру воздухозаборника двигателя и к вентилятору масляного радиатора.

Впечатления от полета на вертолете, оборудованном комплексной спутниковой навигационно-связной системой Garmin GNS 430, отдав полностью управление автопилоту и не отвлекаясь на приборы, стоят того, чтобы не перегружать машину. Если добавить в салон систему кондиционирования (ее можно заказать в качестве отдельного опциона), полезная нагрузка составит 1350 фунтов (612 кг), что, по-прежнему не превысит половины максимальной взлетной массы машины в 2700 фунтов (1225 кг). Это также оставляет возможность для полной заправки топливом и перевозки в кабине более 850 фунтов (385,5 кг) груза, что на 200 фунтов (90,7 кг) больше, чем оборудованный аналогично вертолет R44 Raven II.

Багажный отсек, безусловно, будет очень популярен на R66. Здесь автору удалось заполнить 18 куб. футов грузом в 300 фунтов.

На брюхе вертолета установлена световая сигнализация «wink-wink» для подачи сигналов находящимся на земле специалистам при подвеске внешних грузов. В базовой комплектации вертолета не предусмотрена установка крюка для транспортировки грузов на внешней подвеске, но владельцы машины могут использовать эту световую сигнализацию в своих интересах...

Предполетный осмотр вертолета проводить легче, чем на R44, благодаря большим лючкам и доступу к агрегатам с обеих сторон фюзеляжа. Без проблем теперь можно получить четкое представление о состоянии двигателя, трансмиссии или иных компонентов силовой установки, сняв только задний капот. На вертолете предусмотрены подножки, чтобы подняться снаружи к втулке несущего винта, а также осмотреть стартер-генератор через верхний лючок. Кроме того, разработчики заботливо разместили светодиодную подсветку в районе картера главного редуктора и заправочной горловины, когда закрывающий ее лючок распахнут.

Запуск двигателя

Дополнительная ширина кабины R66 не требует использовать блистеры на окнах. Большие расстояние между рулевым педалями снижают физические усилия для их перемещения, как и в любых вертолетах Robinson. Как и в R44, здесь используется гидроусилитель привода к автомату перекоса.

Новая группа сигнализаторов в верхней части панели главных приборов заменила лампочки в стиле Флэша Гордона, использовавшиеся на вертолетах R22 и R44.

Дизайн компания RHC традиционно использует строгий и простой. Световая сигнализация аналогична используемой на R22 и R44. Однако имеется новая панель «оповещателя» в верхней части приборной панели. Ее показания легко воспринимаются даже при ярком свете. Величину крутящего момента контролирует манометр, как и на R44. Двойной тахометр показывает число оборотов ротора компрессора и турбины в минуту. Чтобы контролировать N1 и N2, используется переключатель. В нижней части панели у левого переднего сиденья имеется также  прикуриватель, розетка для подключения ноутбука и полочка для мелких принадлежностей.

Хотя на аккуратной и компактной второй панели объединены второстепенные приборы, здесь очень важны показания датчика MGT (верхний правый).

Запуск газотурбинного R66 и поршневого R44 Raven II невероятно схож. Он сопровождается всеми знакомыми предпусковыми проверками, затем пилот поворачивает ключ зажигания, чтобы «включить массу». Этот замок находится в том же месте, где включатель магнето у R44. Управляющая подачей топлива ручка точно такая же и находится в том же месте, как и в кабине R44 Raven II. Перед запуском ее также переводят в то же положение. Важное замечание: не переводите ее вперед перед запуском, иначе этот урок обойдется вам очень дорого. Как на Raven II, кнопка «Пуск» расположена на краю приборной панели. Теперь немного о различиях: стартер запускают при закрытой дроссельной заслонке (режим холостого хода). После достижения значения N1 в 15% (на приборе MGT это отображается, как 150°С), ручку газа переводят вперед, а далее - все, как на R44.

Запуститься двигатель должен в течение трех секунд, и за этим необходимо строго следить, поскольку прибор MGT еще ничего не показывает. Если за это время двигатель не запустился, рычаг подачи топлива следует потянуть обратно, а стартер прогнать еще 10 секунд перед выключением зажигания.

Одинаковые ключи, но разные функции. На R44 Raven II им при старте запускают магнето и управляют обогащением смеси, а на R66 ключ позволяет воспламенять топливо и отключать двигатель.

Лишь достигнув значения 58% N1, комбинированный стартер-генератор начинает выдавать электроэнергию для бортсети. Стабилизируется и выходит на полную мощность он уже в пределах 65-67% оборотов. При этом генератора выдает напряжение 28 вольт с силой тока 160 ампер. Я трижды повторно запускал двигатель на R66. В одном случае MGT остался в зеленой зоне, на двух других он слегка плавно перешел в желтый. Одной минуты разгона достаточно для достижения 100% оборотов.

Список контролируемых до взлета систем - достаточно короткий: проверка датчиков двигател, противообледенительной системы, гидравлики на пульте «оповещателя» и сектор оборотов ротора.

Взлет и пилотаж

Я трижды летал на R66 в различных условиях, но параметры полета, для которого я попросил RHC загрузить вертолет щебнем в качестве балласта, чтобы его брутто соответствовало максимальному взлетному весу MGW, мною описаны ниже. Усилия, прилагаемые для управления, в первом полете ощущались, как несколько большие, чем на R44. Я развернулся навстречу ветру скоростью 10-15 узлов (18,5-27,7 км/ч), и управление стало легким, как на R44, а в некоторых случаях и легче. R66 парит более плавно, слегка подставляя левый борт и отклонившись чуть вниз, но это очень удобно.

Температура воздуха за бортом (ОАТ) была 26°С или около 79°F, высота полета - на уровне моря, и двигателю R66 требовалось 78% вращающего момента TQ, чтобы в течение пяти минут парить в зоне экранного эффекта. Температура MGT была небольшой - 600°С. Для сравнения, 782°С - предельная температура на 5-минутном форсажном режиме, а 706°C - при максимальной скорости на крейсерском режиме.

Повороты педали даже налево и устранение колебаний вертолета в попутном ветре скоростью 11 узлов никогда не требовали повышать TQ более 80%. Серия зависаний и маневров (назад, боком и быстрые остановки при движении в разных направлениях) давались легко, с большим ходом педалей. В аэропорту R66 продемонстрировал настоящее шоу. При достижении 100% TQ и нулевой скорости полета, вертикальный подъем получился со скоростью (FPM) 900 футов в минуту (4,5 м/с). Я, наконец, набрал стандартную высоту и при скорости 60 узлов (развил FPM в 1350 футов в минуту (6,8 м/с). Когда я уменьшил обороты до максимальных крейсерского полета (MCP) 83% TQ, скороподъемность снизилась до 950 футов в минуту (4,8 м/с). Температура газов при 100-процентном и 83-процентном TQ была 690°C и 630°C соответственно. То есть, не достигала значения, разрешенного для 5-минутного диапазона.

Моя первая проверка крейсерской скорости полета состоялась на высоте 2000 футов (610 м) над уровнем моря и температуре ОАТ 26°C. В режиме MCP с MGT 640°C приборная скорость полета составила 112 узлов (207,5 км/ч) при истинной скорости полета 118 узлов (218,5 км/ч). Уменьшение значения TQ до 75% (MGT 620°C) снизило приборную скорость до 106 узлов (196 км/ч) и истинную до 112 узлов.

Некоторые общие замечания: R66 хорошо ведет себя на скоростях 110-115 узлов (203,7-213,0 км/ч). Однако в ходе съемок в полете, когда я летел в R44 в режиме MCP, R66 оторвался от нас довольно легко - даже с грузом и двумя человеками в кабине. Полет на R66 в крейсерском режиме очень приятен и спокоен. Я ни разу не ощутил таких вибраций, как на R44. На R66 это, скорее, были просто небольшие и случайно возникающие вертикальные колебания.

Даже при попутном ветре скорость в 130 узлов (240 км/ч) на R66 никогда не рекомендуют превышать, и тогда полет пройдет гладко. Хотя, когда при взлетной массе менее 2200 фунтов (998 кг) я пробовал развить 140 узлов (260 км/ч), то действительно обнаружил устойчивую вибрацию, но даже и тогда она все еще не раздражала. Я также не заметил изменений, к которым привык на R44, когда выходишь на верхний предел крейсерской скорости. Поршневой двигатель Lycoming обладает своими собственными особенностями вибрации, а у хорошо отлаженного RR300 их нет.

Обзор

Освещение кабины R66 лучше, поскольку задняя кромка лобового стекла наверху заканчивается дальше, чем в кабине R44. И даже при оснащении кабины более широкой приборной панелью под девять приборов, она не загораживает летчику обзора спереди, а низкие окна дверей расширяют поле зрения по сторонам.

Хороший обзор очень пригодился, когда я выполнял программу пилотажа и несколько маневров у земли, постоянно дергая штурвал для выполнения крутых поворотов с креном от 45 до 60°. Если бы не было некоторого дисбаланса в педалях с автоматом перекоса, R66 не требовал бы использования штурвала. Управляемый полет на этом вертолете вполне доступен на большой высоте, с меньшими усилиями и в более щадящем для двигателя режиме. Мои тесты подтвердили это на высоте много больше 10.000 футов (3050 м).

Ранний вариант панели главных пилотажных приборов предусматривал установку на ней девяти индикаторов, а на второй панели (второстепенных приборов) их только шесть.

Посадка

На высоте работы завершены, пришло время спуститься вниз. И интересно сделать это (как запланировано) на режиме авторотации. Первая проверка была при значении Nr в 100% и приборной скорости в 65 узлов (120,4 км/ч). Скорость спуска - 1500 футов/мин (7,62 м/с). Минимальная скорость снижения 1350 футов/мин (6,86 м/с) была достигнута при приборной скорости в 60 узлов (111,1 км/ч) и частоте вращения несущего винта Nr в 90%. Наконец, максимальная скорость снижения в 1700 футов/мин (8,63 м/с) была достигнута при приборной скорости 90 узлов (166,7 км/ч), Nr – 90%.

На R66 авторотация очень приятна. Вертолет, кажется, хочет плыть вечно. Число оборотов несущего винта очень легко контролировать, а если вы при этом энергично не маневрируете, просто забудьте о нем до самого приземления. Ключ к успешной посадке - это терпение. И если она проходит легко и без порывов бокового ветра, то воспринимается, как рядовое событие. На авторотации постоянно приходится ожидать последней минуты, когда необходимо перед землей увеличить шаг винта, ведь большие лопасти имеют не такой уж большой запас инерции. Прибираем шаг-газ, и вертолет оседает мягко с высоты 10 футов (3 м).

На авторотации R66, в отличие от R44, иначе реагирует на работу летчика рычагом «шаг-газ». В R44 достаточно добавить шага, и машину сразу потянет влево: вы понимаете, что-то случилось. На R66 не так. Даже в режиме зависания перед землей сильно добавлять шаг-газ нет необходимости, - достаточно просто правильных действий педалями. Приземление нормально прошло на переднюю часть лыж, хотя, я уверен, у многих это будет зависеть от центровки машины.

Выхлопной патрубок на R66 расположен так, чтобы не обжигать хвостовую балку, однако потребуется регулярно чистить ее от нагара.

 

Выключение двигателя

Это очень простое дело: передвинуть ручку газа в режим холостого хода, подождать, пока в течение двух минут остынет двигатель, затем, потянув ручку отсечки топлива, наблюдать за температурой MGT, чтобы выжечь остатки топлива в камере сгорания. Через минуту можно выключать двигатель. Затем необходимо отключить все выключатели, и все готово.

Я отметил, что при заправке топлива в 26,6 галлонов (100,7 л), его расход составил 20,46 галлонов (77,45 л) за час полета. Это вполне приемлемо, так как большая часть 1,3-часового полета проходила на уровне моря или выше, и только около 10 минут двигатель работал с пониженной мощностью в режиме холостого хода. Средний расход топлива у R66 очень низок. И здесь Фрэнк Робинсон со своим R66 лишь «ускорил старение Bell-206». Этот факт также приведет к естественной замене R44 на R66 среди тех, кто хочет более просторной кабины, перевозить больше полезной нагрузки, больше багажа и пассажиров, и более надежной турбины... Таким образом, если вы любите R44, вы полюбите и R66. С 90 твердыми заказами и завершающейся сертификацией, программу R66 ожидает сильный старт.

 

Материал составлен по серии репортажей Гая Р. Маэра для журнала «Vertical»

 

Гай Р. Маэр имеет 15000 часов налета вторым пилотом и летчиком-испытателем на вертолетах и самолетах. Он, в частности, участвовал в первом экспериментальном полете на вертолете Eurocopter EC135 вне пределов визуальной видимости по заданию медслужбы EMS штата Северная Каролина. Как представителя службы безопасности полетов FAASTeam, Маэра часто используют в качестве консультанта при решении специалистами спорных вопросов и эксперта при процессуальных действиях юридического характера.

www.helicopter.su

Журнал "Компания" – деловой еженедельник. Компания года. Разместить пресс-релиз бесплатно.

На этой неделе на недавно запущенной сборочной линии небольших двигателей на заводе Rolls-Royce в Индианаполисе, штат Индиана, США, завершилась сборка и испытание первой продукции: двигателя RR300, который будет установлен на новом вертолете компании Robinson Helicopter R66.

Кен Робертс, исполняющий обязанности президента подразделения вертолетных двигателей Rolls-Royce, отметил: «Программа двигателей RR300 прошла путь от идеи до воплощения меньше чем за 2 года. Выпуск первого двигателя – очень важный этап – произошел буквально сразу же после получения Сертификата типа и сертификата производства от Федеральной Авиационной Администрации (FAA).

Это также означает, что производство RR30 начинается в полную силу; компания Robinson Helicopters сделала заказ на сотни двигателей на несколько лет вперед».

RR300 - новейшая разработка в семействе вертолетных двигателей Rolls-Royce и первый двигатель, способный обеспечить мощность турбины в более низком диапазоне мощности на валу. Это реальная альтернатива поршневым двигателям, символизирующая важный шаг в вертолетостроении. Двигатель обладает мощностью на валу 300 л.с. на взлетном режиме, высокими характеристиками и отличной стоимостью.

Прототип двигателя RR300 испытывался в полете на вертолете Robinson с середины 2007 года.

Помимо заказа от компании Robinson Helicopters, Rolls-Royce также подписал Меморандум о взаимопонимании с компаниями Enstrom Helicopters, Schweizer Aircraft и MD Helicopters по оценке будущего применения двигателей нового семейства RR300.

ПРИМЕЧАНИЯ ДЛЯ СМИ: 1. В двигателе RR300 внедрены новые технологии и передовые конструкторские методики, в нем используется опыт, полученный на других газотурбинных силовых установках Роллс-Ройс. В результате создан мощный, надежный двигатель с конкурентной ценой. 2. Основные характеристики RR300 включают более низкую стоимость покупки и эксплуатации; легкую компактную конструкцию; улучшенный удельный расход топлива; встроенную систему мониторинга состояния двигателя; возможность использования различных видов авиационного топлива. 3. Rolls-Royce – мировой лидер в производстве энергетических установок и систем энергоснабжения для использования на земле, на море и в воздухе. Компания работает на четырех мировых рынках: в сферах гражданской и военной авиации, морского оборудования и энергетики. 4. Rolls-Royce продолжает инвестировать в основные технологии, продукцию, человеческие ресурсы и возможности с целью расширения портфеля своей продукции, а также повышения ее эффективности и улучшения ее эксплуатационных качеств. Эти инвестиции создают серьезные препятствия другим фирмам для выхода на рынок. 5. Доказательством успеха продукции Rolls-Royce служит резкий и значительный рост ее доли на рынке. По всему миру сейчас эксплуатируется 54 тыс. газотурбинных двигателей, которые требуют высококачественного обслуживания в течение всего периода их эксплуатации. 6. Rolls-Royce обладает широкой клиентской базой, включающей в себя 600 авиалиний, 4 тыс. владельцев корпоративных самолетов, самолетов общего назначения и вертолетов, армии 160 различных стран, более 2 тыс. заказчиков морского оборудования, в том числе 70 военно-морских флотов, и заказчиков энергетического оборудования в 120 странах. Rolls-Royce - технологический лидер, на которого работает 38 тыс. сотрудников в офисах, на обслуживающих и производственных предприятиях в 50 странах.

За фотоматериалами Вы можете обратиться на головной сайт компании: Rolls-Royce Media Room Видеоматериалы компании доступны через: Newsmarket Если вы пользуетесь сервисом Newsmarket впервые, пожалуйста, пройдите процедуру регистрации. Если у Вас возникли вопросы относительно пользования сервисом Newsmarket, пожалуйста, пишите в службу поддержки Journalist Help.

За более подробной информацией обращаться: Maria Weber Director, Corporate Communications Rolls-Royce Corporation Indianapolis, IN Tel : 317-230-6662 Email: maria.y.weber@Rolls-Royce.com Website: www.rolls-royce.com

ko.ru

Qantas раскрывает подробности проблем с двигателями Rolls-Royce Trent 900 // АвиаПорт.Новости

По оценкам авиакомпании Qantas, двигатели Rolls-Royce Trent 972 с тягой 320 кН, которые применяются на авиалайнерах Airbus A380, могут использоваться на максимальной тяге только в течение 75 циклов, после чего их необходимо ремонтировать, пишет Flightglobal.com.

Данное заявление было сделано представителями авиакомпании Qantas на заседании австралийского суда по иску Qantas против компании Rolls-Royce. Qantas обвиняет Rolls-Royce в том, что она ввела в заблуждение авиакомпанию, когда предлагала ей двигатели Trent 900.

Напомним, что 4 ноября этого года отказал один из двигателей Trent 900 на самолете A380 авиакомпании Qantas. После этого инцидента на три недели были приостановлены полеты авиалайнеров A380 с данными двигателями.

В ходе переговоров между Rolls-Royce и Qantas было решено, что австралийский перевозчик должен отказаться от использования двигателей Trent 900 с опорными элементами "A mod" в корпусе турбины высокого давления. В то же время Qantas может использовать двигатели с опорными элементами "B mod" или "C mod", однако после 75 взлетов с тягой 320 кН их необходимо заменить.

До инцидента семь из 24 двигателей Trent 900 на шести самолетах A380 а/к Qantas были оснащены опорными элементами "A mod". Согласно руководству по эксплуатации Rolls-Royce долговечность данных элементов составляет 2000 циклов. И отказ произошел как раз на двигателе с элементами "A mod".

В декабре 2007 года Rolls-Royce выпустила новую модификацию двигателя Trent 900 с элементами "B mod", долговечность которых составляла 14800 циклов. До инцидента в распоряжении Qantas было 16 таких двигателей.

Модификация с опорными элементами "C mod", обладающими неограниченной долговечностью, была выпущена в апреле 2009 года. До инцидента Qantas эксплуатировала лишь один такой двигатель.

По мнению Qantas, компания Rolls-Royce нарушила соглашение по спецификациям взлетной тяги двигателей и полезной нагрузки. Именно это обвинение и послужило поводом для иска.

Отметим, что Qantas - единственная авиакомпания, которая использует двигатели Rolls-Royce модели Trent 972 с тягой 320 кН.

Как отмечают представители Qantas, по меньшей мере, пять двигателей с элементами "B mod" или "C mod" на самолетах Airbus A380 выполнили более 75 взлетов на режимах максимальной взлетной тяги. Как оказалась, Qantas применяет взлетную тягу в 320 кН в том случае, если загрузка авиалайнера составляет максимальные 60900 кг.

В своей презентации, представленной 12 ноября, компания Rolls-Royce попросила Qantas использовать пониженную взлетную тягу (как минимум на 8%) на двигателях Trent 972, чтобы продлить срок службы маслопроводов в турбинном отсеке.

Напомним, что 2 декабря Австралийское бюро по безопасности на транспорте пришло к выводу, что поломка двигателя Trent 900 на самолете Airbus A380, принадлежащем авиакомпании Qantas, произошла вследствие усталостных разрушений элементов маслопровода. В результате произошло возгорание масла, что в итоге привело к разрушению диска турбины среднего давления.

Правда, следование рекомендациям Rolls-Royce по снижению взлетной тяги привело бы к сокращению полезной нагрузки самолетов A380 авиакомпании Qantas, что было неприемлемо для австралийского перевозчика.

Стоит отметить, что инцидент, произошедший на самолете A380 авиакомпании Qantas, отразился и на компании Airbus. В этом сезоне европейский авиастроитель планировал поставить 20 самолетов A380, но из-за инцидента заказчикам будет передано только 19 авиалайнеров.

"Мы по-прежнему стоим лицом к лицу перед сложными вызовами. И конечно, инцидент с двигателем Rolls-Royce на рейсе QF32 авиакомпании Qantas вызвал осложнения в нашем производстве, - говорит руководитель Airbus Том Эндерс. - Это инцидент повлияет на поставки 2010 и 2011 годов".

По словам Т.Эндерса, цель Airbus заключается в том, чтобы поддержать клиентов компании, которые выбрали двигатели Rolls-Royce, и сделать все возможное, чтобы репутация самого большого в мире пассажирского авиалайнера не пострадала.

 

Материал «Qantas раскрывает подробности проблем с двигателями Rolls-Royce Trent 900» подготовлен сотрудниками агентства «АвиаПорт». Мы просим при цитировании указывать источник информации и ставить активную ссылку на главную страницу сайта или на цитируемый материал.

Связи: Самолетостроение, Эрбас (в процессе тестирования)

www.aviaport.ru


Смотрите также