Rolls-Royce RB211. Rb 211 двигатель


Rolls-Royce RB211 — Википедия. Что такое Rolls-Royce RB211

Rolls-Royse RB211 — семейство двигателей с большой степенью двухконтурности, сделанных компанией Rolls-Royce plc, и развивающих тягу от 166 до 270 kN. Этот двигатель создавался для Lokheed L-1011 (Tristar), который совершил свой первый полёт в 1972 году, и стоял первоначально лишь на этом самолете.

Стоимость разработок и развития этого двигателя привели Rolls-Royce Limited к банкротству и национализации британским правительством.

Последующие модели этого двигателя производились для различных вариантов Boeing 747, 757 и 767, а также были попытки установить его на Ту-204. Некоторые модели использовались как наземные генераторы. RB-211 развился в 1990-х годах в семейство двигателей Rolls-Royce Trent.

RB в имени означает Barnoldswick[en], город, где компания Rolls-Royce была основана, и где был спроектирован этот двигатель. Двигатель до сих пор работает на 747-х, 757-х и 767-х моделях Boeing.

История

Основания для разработки

В 1966 American Airlines объявила свои требования для нового авиалайнера короткой-средней дальности с фокусировкой на низкую стоимость обслуживания на 1 пассажира. Пока они рассматривали двухдвигательный самолет, производители самолетов нуждались в более чем одном пользователе для оправдания развития нового авиалайнера. Eastern Airlines также были заинтересованы, но они нуждались в большей дальности для перелетов через океан. В то время требовалось три двигателя для обеспечения безопасности избыточностью. Другие авиакомпании также поддерживали трехдвигательную схему. Lockheed и Douglas ответили на эти требования самолетами L-1011 TriStar и DC-10 соответственно. Оба имели 3 двигателя, трансконтинентальную дальность полета и количество пассажиров около 300 при широкой схеме размещения с двумя проходами.

Оба самолета требовали новых двигателей. Двигатели тогда переживали период быстрого развития, связанный с концепцией высокой степени двухконтурности, которая позволяла увеличить тягу, сэкономить топливо и уменьшить шум по сравнению с более ранними двигателя с небольшой степенью двухконтурности. Rolls-Royce тогда работал над двигателем класса 200 kN для неудавшейся попытки создать усовершенствованный Hawker Siddeley Trident с RB178. Эта работа была позднее продолжена в RB207 (с тягой 211 kN), который использовался в Airbus A300, перед отменой этой программы в пользу программы RB211.

В то же время Rolls-Royce также работал над серией трехвальных двигателей, которые обещали дать более высокую эффективность. При такой схеме три группы турбин вращают три различных концентрических вала, которые, в свою очередь, вращают три различных секции осевого компрессора, при этом каждая секция компрессора работает на своей осевой скорости. При том, что такая схема позволяет каждой секции компрессора работать на своей оптимальной скорости, она еще и более компактна и прочна, однако более сложна в постройке и обслуживании. Несколько двигателей разрабатывалось в то время, включая RB203 с тягой 44 kN, созданный для замены Rolls-Royce Spey[en].

Окончательная схема

На 23 июня 1967 года Rolls-Royce представил двигатель RB211-06 для Lockheed L-1011. Новый двигатель имел тягу 147,8 kN и объединял свойства нескольких развиваемых двигателей: величина, мощность, степень двухконтурности — от RB207 и трёхвальная схема от RB203. В эту конструкцию были добавлены новые материалы: вентилятор был целиком сделан из нового углепластикого материала, называемого Hyfil, развитого в RAE Фанборо. Это давало значительное сокращение веса, по сравнению с аналогичным вентилятором, сделанным из стали, двигателю же это давало лучшее отношение мощности к весу по отношению к конкурентам. Несмотря на явную выгоду более раннего запуска такого усовершенствованного двигателя в эксплуатацию, Rolls-Royce начал его поставлять и обслуживать только в 1971 году.

Lockheed чувствовал, что эти новые двигатели дадут преимущество в остальном совершенно подобному DC-10. Однако Douglas также направил запрос к Rolls-Royce на двигатели для их DC-10 и в октябре 1967 года Rolls-Royce ответил на их запрос версией RB211-10 с тягой 157,3 kN. Затем последовал период интенсивных переговоров между производителями самолетов Lockheed и Douglas, компаниями, которые могли поддерживать двигатели (Rolls-Royce, General Electric, Pratt & Whitney) и основными авиалиниями США. В течение этого времени цены на двигатели падали вниз, в то время как запрашиваемая тяга двигателей ползла вверх. Ранее 1968 года Rolls-Royce представил двигатель RB211-18 на 180,4 kN. И, в конце концов, 29 марта 1968 года Lockheed наконец объявила о заказе двигателей для 94 L-1011 и разместила у Rolls-Royce 150 заказов на двигатели, названные RB211-22.

Серия RB211-22

Развитие и тестирование

Сложность RB211-х потребовала длительного периода развития и тестирования. К осени 1969 Rolls-Royce стремился соответствовать данным им гарантиям, но двигателю не хватало тяги, он был слишком тяжёл и расход топлива оставался слишком высоким. Ситуация ухудшилась еще больше, когда в мае 1970 вентилятор из нового материала Hyfil не прошел испытания «встреча с птицей в полете», когда в него выстрелили курицей с большой скоростью. Rolls-Royce продолжил развитие в направлении применения титановых лопастей вентилятора, чтобы застраховаться от трудностей с Hyfil, но это привело к дополнительным расходам и увеличило вес двигателя. Кроме того, на этом пути Rolls-Royce столкнулся с серьёзной технической проблемой, когда было обнаружено, что только одна сторона титановых заготовок имела достаточное металлургическое качество для изготовления лопастей вентилятора.

В сентябре 1970 Rolls-Royce сообщил правительству, что затраты на развитие RB211 повысились до £170,3 миллионов — что почти удваивало первоначальную оценку; более того, предполагаемая стоимость изготовления двигателя теперь превысила £230 375 (заявленную цену продажи двигателя). Проект был в кризисе.

Банкротство и национализация

В январе 1971 Rolls-Royce стал неплатежеспособным и 4 февраля 1971 была начата процедура банкротства, что представляло серьёзную опасность для программы L-1011 Тристар. Из-за своего стратегического значения компания была национализирована, консервативное правительство Эдварда Хита позволило завершить развитие RB211.

Поскольку и Lockheed сам по себе находился в уязвимом положении, правительство Великобритании потребовало, чтобы правительство США гарантировало банковские кредиты фирме Lockheed, необходимые для завершения проекта L-1011. Несмотря на некоторую оппозицию правительство США дало эти гарантии. В мае 1971 года новая компания под названием «Rolls-Royce (1971) Ltd» приняла старые активы Rolls-Royce и вскоре был подписан новый контракт с фирмой Lockheed. Новое соглашение отменяло штрафы за несвоевременную поставку, а также увеличивало стоимость каждого двигателя на £110 000.

Кеннет Кит, новый председатель, назначенный для спасения компании, убедил Стэнли Хукера отойти от пенсии и вернуться в Rolls-Royce. В качестве технического директора он руководил командой других пенсионеров, устраняющих оставшиеся проблемы на двигателе RB211-22. Двигатель, наконец, был сертифицирован 14 апреля 1972 года, что почти на год позже, чем первоначально планировалось, и первый L-1011 начал обслуживать авиакомпанию Eastern Air Lines с 26 апреля 1972 года. Хукер был посвящён в рыцари в 1974 году за его роль в разработке RB211-22.

Первоначальная надежность RB211 была ниже, чем ожидалось, в связи с чем фокус программы развития был направлен на достижение гарантий производительности двигателя. В ранних экземплярах RB211-22С номинальные значения тяги несколько снижены и отличаются от более поздней модели 22В. Тем не менее, программа изменений в двигателе в течение первых нескольких лет стала значительно лучше решать вопросы технических неполадок и недоделок, и, кроме того, двигатели к тому времени стали более надежными.

Серия RB211-524

Boeing 747—400 British Airways оснащенный RB211-524G

Хотя двигатели первоначально предназначались только для L-1011-1, Rolls-Royce понимал, что тяга RB211 может быть повышена. Переделав вентилятор и IP (промежуточный) компрессор, команда Хукера добилась повышения тяги двигателя до 222,22 kN. Новая модель была названа RB211-524 и она устанавливалась на новые модели L-1011, а также на Boeing 747.

Rolls-Royce безуспешно пытался продать RB211 Boeing в 1970 году, однако новые −524 имели лучшую производительность и более высокую эффективность нежели те Pratt & Whitney JT9D, которые Boeing изначально выбрал для 747. В октябре 1973 года Boeing решила поставить RB211-524 на Boeing 747-200 и British Airways стала первой авиакомпанией, которая выбрала для себя эту комбинацию. Самолеты с RB211-524 поступили в авиакомпанию в 1977 году. Rolls-Royce продолжал развивать −524-е, увеличивая их тягу от 228,88 kN у −524C до 235,55 kN в −524D, который был сертифицирован в 1981 году. Их использовали авиакомпании Qantas, Cathay Pacific и South African Airways. Когда Boeing разработал еще большие 747-400, им потребовалось ещё больше тяги, на что Rolls-Royce ответил модификацией −524G с тягой 257,77 kN, а затем −524H с 269,33 kN: это были первые версии с функцией FADEC.

Это можно было бы назвать концом развития серии −524, но когда Rolls разработала новую серию двигателей Trent выяснилось, что поставив HP (компрессор высокого давления) от серии −524G и −524H на Trent 700[en] можно улучшить его работу. Эти варианты стали легче, имели лучшую топливную эффективность и меньшее количество выбросов, они были обозначены соответственно −524G-T и-524H-T. Кроме того, можно было обновить существующие −524G/H двигатели на улучшенную конфигурацию -T и ряд авиакомпаний сделал это.

По мере разработки 524-й становился всё более надежным, и −524H достиг ETOPS длительностью 180 минут на 767 в 1993 году.

Серия RB211-535

Boeing 757 American Airlines

В середине 1970-х годов Boeing сконцентрировался на разработке новых двухдвигательных самолетов для замены их популярного 727-го. При увеличении размеров предлагаемого самолета возросла и его вместимость с 150 пассажиров до, приблизительно, 200. Тогда в Rolls-Royce поняли, что двигатели RB211 могут быть адаптированы к нему путём уменьшения диаметра вентилятора и удаления первого уровня IP компрессора для достижения необходимой тяги 166,22 кН. Новую версию назвали RB211-535. На 31 августа 1978 года Eastern Airlines и British Airways объявили свои заказы на новые 757-е, оснащенные RB211-535. Обозначенный как RB211-535C, двигатель начал поставляться в январе 1983 года и это был первый раз, когда Rolls-Royce являлся поставщиком двигателей для самолета Boeing.

Однако в 1979 году Pratt & Whitney объявил, что их двигатель PW2000 (точнее версия PW2037) обеспечивает 8 % топливную экономию по сравнению с RB211-535C. Boeing начал оказывать на Rolls-Royce давление, требуя поставки более конкурентоспособного двигателя для 757-го. Rolls-Royce, используя более совершенное ядро от серии −524, создал двигатель RB211-535E4 с 178,22 kN тяги, который стал поставляться в октябре 1984 года. Хотя он не был столь же эффективен (в потреблении топлива), как PW2037, он был более надежный и тихий. Кроме того, он первым использовал широкохордный вентилятор, что повышало эффективность, снижало шум и давало дополнительную защиту от повреждения инородными предметами. В результате только небольшое количество выпущенных самолетов использовало модификацию −535С, а в основном использовалась модификация −535E.

Вероятно, наиболее важным был заказ на модификацию −535E мая 1988 года, когда American Airlines заказал 50 757 оснащенных модификацией −535E4, с указанием на низкий уровень шума двигателя в качестве наиболее важного фактора. Это был первый раз после L-1011 TriStar, когда Rolls-Royce получил значительный заказ от американской авиакомпании, что привело в последующем к доминирующему положению модификации −535E4 на рынке 757-х (757—200). Забавно (как писали в Air International[en]) во время объявления, сделанного американцами, выбор модификации −535E4 был фактически сделан до выбора этих самых 757-х, хотя это стало долгожданными новостями и для Rolls-Royce и для Boeing.

После того, как двигатель был сертифицирован для 757-го, −535E4 было предложено установить на Ту-204-120, что и было впервые сделано в 1992 году. Это был первый российский авиалайнер имевший западные двигатели. Этой модификацией Boeing также предлагал заменить двигатели TF33 у B-52H (установить 4 вместо 8). Дальнейшая модернизация −535E4 совершилась в конце 1990-х годов, улучшив показатели выбросов двигателя, заимствуя технологии, разработанные для двигателя Trent 700[en].

Модификация −535E4 является чрезвычайно надежной, и сохраняет ETOPS длительностью 180 минут установленный на 757-м в 1990 году.

Промышленный RB211

Еще когда в Rolls-Royce разрабатывали модификацию −22 было понятно, что будет несложно разработать версию двигателя для наземных электростанций, и в 1974 году стали выпускать промышленные RB211. Когда в Rolls была создана модификация −524, её улучшения были включены в промышленные RB211, обозначенные RB211-24. Генератор постепенно развивался в течение следующих лет и до сих пор на рынке сегодня, как и целый ряд генераторов производящих 25,2-32 Мегаватт. Многие из этих установок используются при добыче нефти и газа на морских платформах.

Морской WR-21

WR-21 входит в расширенный класс 25 МВт турбогенераторов. В этом двигателе осуществляют подачу охлажденного воздуха в компрессор высокого давления и отбирают энергию у горячих газов на выходе (что повышает эффективность цикла Брайтона), что до минимума снижает потребление топлива на разных режимах работы. Используется WR-21 как судовой двигатель.

Технические данные

Семейство двигателей делится на 3 ветви

Серия RB211-22

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (5,0)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 7-ступенчатый осевой компрессор низкого давления (КНД)
  • 6-ступенчатый осевой компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Серия RB211-524

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (4,3—4,1)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 7-ступенчатый осевой компрессор низкого давления (КНД)
  • 6-ступенчатый осевой компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками (с 24 на модификациях G/H-T)
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Серия RB211-535

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (4,3—4,4)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 6-уровневый промежуточный компрессор (IP)
  • 6-уровневый компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками (с 24 на поздней модификации E4)
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Помимо того, что двигатель содержит промежуточный (IP) компрессор, его модификация −535E4 была первой с установленным широкохордным вентилятором, который не требовал демпферов, снижавших его эффективность. Этот двигатель также использовал более совершенные материалы, включая титан в компрессоре высокого давления и углепластиковые композиты в гондоле двигателя. Позднее в двигатель стали включать некоторые функции (например FADEC) из усовершенствованных моделей (-524).

Сводная таблица

Семейство двигателей RB211 Модель Статическая тяга (kN) Вес двигателя (кг) Длина (см) Диаметр вентилятора (м) Начало поставок Устанавливался на
RB211-22B 186,66 4157,17 303,2 2,15 1972 Lockheed L-1011-1, Lockheed L-1011-100
RB211-524B2 222,22 4451,55 303,2 2.15 1977 Boeing 747—100, Boeing 747—200, Boeing 747SP
RB211-524B4 222,22 4451,55 310,6 2.18 1981 Lockheed L-1011-250, Lockheed L-1011-500
RB211-524C2 228,88 4471,96 303,2 2.15 1980 Boeing 747—200, Boeing 747SP
RB211-524D4 235,55 4478,77 310,6 2.18 1981 Boeing 747—200, Boeing 747—300, Boeing 747SP
RB211-524D4-B 235,55 4478,77 310,6 2.18 1981 Boeing 747—200, Boeing 747—300,
RB211-524G 257,77 4386,23 317,5 2.19 1989 Boeing 747—400
RB211-524H 269,33 4386,23 317,5 2.19 1990 Boeing 747—400, Boeing 767—300
RB211-524G-T 257,77 4386,23 317,5 2.19 1998 Boeing 747—400, Boeing 747-400F
RB211-524H-T 269,33 4386,23 317,5 2.19 1998 Boeing 747—400, Boeing 747-400F, Boeing 767—300
RB211-535C 166,22 3308,5 300,9 1.86 1983 Boeing 757—200
RB211-535E4 178,22 3294,89 299,46 1.88 1984 Boeing 757—200, Boeing 757—300, Туполев Ту-204
RB211-535E4B 191,55 3294,89 299,46 1.88 1989 Boeing 757—200, Boeing 757—300, Туполев Ту-204

Сопоставимые двигатели

Серия RB211-524

Серия RB211-535

См. также

Ссылки

wiki.sc

Rolls-Royce RB211 — Википедия

Rolls-Royse RB211 — семейство двигателей с большой степенью двухконтурности, сделанных компанией Rolls-Royce plc, и развивающих тягу от 166 до 270 kN. Этот двигатель создавался для Lokheed L-1011 (Tristar), который совершил свой первый полёт в 1972 году, и стоял первоначально лишь на этом самолете.

Стоимость разработок и развития этого двигателя привели Rolls-Royce Limited к банкротству и национализации британским правительством.

Последующие модели этого двигателя производились для различных вариантов Boeing 747, 757 и 767, а также были попытки установить его на Ту-204. Некоторые модели использовались как наземные генераторы. RB-211 развился в 1990-х годах в семейство двигателей Rolls-Royce Trent.

RB в имени означает Barnoldswick[en], город, где компания Rolls-Royce была основана, и где был спроектирован этот двигатель. Двигатель до сих пор работает на 747-х, 757-х и 767-х моделях Boeing.

История

Основания для разработки

В 1966 American Airlines объявила свои требования для нового авиалайнера короткой-средней дальности с фокусировкой на низкую стоимость обслуживания на 1 пассажира. Пока они рассматривали двухдвигательный самолет, производители самолетов нуждались в более чем одном пользователе для оправдания развития нового авиалайнера. Eastern Airlines также были заинтересованы, но они нуждались в большей дальности для перелетов через океан. В то время требовалось три двигателя для обеспечения безопасности избыточностью. Другие авиакомпании также поддерживали трехдвигательную схему. Lockheed и Douglas ответили на эти требования самолетами L-1011 TriStar и DC-10 соответственно. Оба имели 3 двигателя, трансконтинентальную дальность полета и количество пассажиров около 300 при широкой схеме размещения с двумя проходами.

Оба самолета требовали новых двигателей. Двигатели тогда переживали период быстрого развития, связанный с концепцией высокой степени двухконтурности, которая позволяла увеличить тягу, сэкономить топливо и уменьшить шум по сравнению с более ранними двигателя с небольшой степенью двухконтурности. Rolls-Royce тогда работал над двигателем класса 200 kN для неудавшейся попытки создать усовершенствованный Hawker Siddeley Trident с RB178. Эта работа была позднее продолжена в RB207 (с тягой 211 kN), который использовался в Airbus A300, перед отменой этой программы в пользу программы RB211.

В то же время Rolls-Royce также работал над серией трехвальных двигателей, которые обещали дать более высокую эффективность. При такой схеме три группы турбин вращают три различных концентрических вала, которые, в свою очередь, вращают три различных секции осевого компрессора, при этом каждая секция компрессора работает на своей осевой скорости. При том, что такая схема позволяет каждой секции компрессора работать на своей оптимальной скорости, она еще и более компактна и прочна, однако более сложна в постройке и обслуживании. Несколько двигателей разрабатывалось в то время, включая RB203 с тягой 44 kN, созданный для замены Rolls-Royce Spey[en].

Окончательная схема

На 23 июня 1967 года Rolls-Royce представил двигатель RB211-06 для Lockheed L-1011. Новый двигатель имел тягу 147,8 kN и объединял свойства нескольких развиваемых двигателей: величина, мощность, степень двухконтурности — от RB207 и трёхвальная схема от RB203. В эту конструкцию были добавлены новые материалы: вентилятор был целиком сделан из нового углепластикого материала, называемого Hyfil, развитого в RAE Фанборо. Это давало значительное сокращение веса, по сравнению с аналогичным вентилятором, сделанным из стали, двигателю же это давало лучшее отношение мощности к весу по отношению к конкурентам. Несмотря на явную выгоду более раннего запуска такого усовершенствованного двигателя в эксплуатацию, Rolls-Royce начал его поставлять и обслуживать только в 1971 году.

Lockheed чувствовал, что эти новые двигатели дадут преимущество в остальном совершенно подобному DC-10. Однако Douglas также направил запрос к Rolls-Royce на двигатели для их DC-10 и в октябре 1967 года Rolls-Royce ответил на их запрос версией RB211-10 с тягой 157,3 kN. Затем последовал период интенсивных переговоров между производителями самолетов Lockheed и Douglas, компаниями, которые могли поддерживать двигатели (Rolls-Royce, General Electric, Pratt & Whitney) и основными авиалиниями США. В течение этого времени цены на двигатели падали вниз, в то время как запрашиваемая тяга двигателей ползла вверх. Ранее 1968 года Rolls-Royce представил двигатель RB211-18 на 180,4 kN. И, в конце концов, 29 марта 1968 года Lockheed наконец объявила о заказе двигателей для 94 L-1011 и разместила у Rolls-Royce 150 заказов на двигатели, названные RB211-22.

Серия RB211-22

Развитие и тестирование

Сложность RB211-х потребовала длительного периода развития и тестирования. К осени 1969 Rolls-Royce стремился соответствовать данным им гарантиям, но двигателю не хватало тяги, он был слишком тяжёл и расход топлива оставался слишком высоким. Ситуация ухудшилась еще больше, когда в мае 1970 вентилятор из нового материала Hyfil не прошел испытания «встреча с птицей в полете», когда в него выстрелили курицей с большой скоростью. Rolls-Royce продолжил развитие в направлении применения титановых лопастей вентилятора, чтобы застраховаться от трудностей с Hyfil, но это привело к дополнительным расходам и увеличило вес двигателя. Кроме того, на этом пути Rolls-Royce столкнулся с серьёзной технической проблемой, когда было обнаружено, что только одна сторона титановых заготовок имела достаточное металлургическое качество для изготовления лопастей вентилятора.

В сентябре 1970 Rolls-Royce сообщил правительству, что затраты на развитие RB211 повысились до £170,3 миллионов — что почти удваивало первоначальную оценку; более того, предполагаемая стоимость изготовления двигателя теперь превысила £230 375 (заявленную цену продажи двигателя). Проект был в кризисе.

Банкротство и национализация

В январе 1971 Rolls-Royce стал неплатежеспособным и 4 февраля 1971 была начата процедура банкротства, что представляло серьёзную опасность для программы L-1011 Тристар. Из-за своего стратегического значения компания была национализирована, консервативное правительство Эдварда Хита позволило завершить развитие RB211.

Поскольку и Lockheed сам по себе находился в уязвимом положении, правительство Великобритании потребовало, чтобы правительство США гарантировало банковские кредиты фирме Lockheed, необходимые для завершения проекта L-1011. Несмотря на некоторую оппозицию правительство США дало эти гарантии. В мае 1971 года новая компания под названием «Rolls-Royce (1971) Ltd» приняла старые активы Rolls-Royce и вскоре был подписан новый контракт с фирмой Lockheed. Новое соглашение отменяло штрафы за несвоевременную поставку, а также увеличивало стоимость каждого двигателя на £110 000.

Кеннет Кит, новый председатель, назначенный для спасения компании, убедил Стэнли Хукера отойти от пенсии и вернуться в Rolls-Royce. В качестве технического директора он руководил командой других пенсионеров, устраняющих оставшиеся проблемы на двигателе RB211-22. Двигатель, наконец, был сертифицирован 14 апреля 1972 года, что почти на год позже, чем первоначально планировалось, и первый L-1011 начал обслуживать авиакомпанию Eastern Air Lines с 26 апреля 1972 года. Хукер был посвящён в рыцари в 1974 году за его роль в разработке RB211-22.

Первоначальная надежность RB211 была ниже, чем ожидалось, в связи с чем фокус программы развития был направлен на достижение гарантий производительности двигателя. В ранних экземплярах RB211-22С номинальные значения тяги несколько снижены и отличаются от более поздней модели 22В. Тем не менее, программа изменений в двигателе в течение первых нескольких лет стала значительно лучше решать вопросы технических неполадок и недоделок, и, кроме того, двигатели к тому времени стали более надежными.

Видео по теме

Серия RB211-524

Boeing 747—400 British Airways оснащенный RB211-524G

Хотя двигатели первоначально предназначались только для L-1011-1, Rolls-Royce понимал, что тяга RB211 может быть повышена. Переделав вентилятор и IP (промежуточный) компрессор, команда Хукера добилась повышения тяги двигателя до 222,22 kN. Новая модель была названа RB211-524 и она устанавливалась на новые модели L-1011, а также на Boeing 747.

Rolls-Royce безуспешно пытался продать RB211 Boeing в 1970 году, однако новые −524 имели лучшую производительность и более высокую эффективность нежели те Pratt & Whitney JT9D, которые Boeing изначально выбрал для 747. В октябре 1973 года Boeing решила поставить RB211-524 на Boeing 747-200 и British Airways стала первой авиакомпанией, которая выбрала для себя эту комбинацию. Самолеты с RB211-524 поступили в авиакомпанию в 1977 году. Rolls-Royce продолжал развивать −524-е, увеличивая их тягу от 228,88 kN у −524C до 235,55 kN в −524D, который был сертифицирован в 1981 году. Их использовали авиакомпании Qantas, Cathay Pacific и South African Airways. Когда Boeing разработал еще большие 747-400, им потребовалось ещё больше тяги, на что Rolls-Royce ответил модификацией −524G с тягой 257,77 kN, а затем −524H с 269,33 kN: это были первые версии с функцией FADEC.

Это можно было бы назвать концом развития серии −524, но когда Rolls разработала новую серию двигателей Trent выяснилось, что поставив HP (компрессор высокого давления) от серии −524G и −524H на Trent 700[en] можно улучшить его работу. Эти варианты стали легче, имели лучшую топливную эффективность и меньшее количество выбросов, они были обозначены соответственно −524G-T и-524H-T. Кроме того, можно было обновить существующие −524G/H двигатели на улучшенную конфигурацию -T и ряд авиакомпаний сделал это.

По мере разработки 524-й становился всё более надежным, и −524H достиг ETOPS длительностью 180 минут на 767 в 1993 году.

Серия RB211-535

Boeing 757 American Airlines

В середине 1970-х годов Boeing сконцентрировался на разработке новых двухдвигательных самолетов для замены их популярного 727-го. При увеличении размеров предлагаемого самолета возросла и его вместимость с 150 пассажиров до, приблизительно, 200. Тогда в Rolls-Royce поняли, что двигатели RB211 могут быть адаптированы к нему путём уменьшения диаметра вентилятора и удаления первого уровня IP компрессора для достижения необходимой тяги 166,22 кН. Новую версию назвали RB211-535. На 31 августа 1978 года Eastern Airlines и British Airways объявили свои заказы на новые 757-е, оснащенные RB211-535. Обозначенный как RB211-535C, двигатель начал поставляться в январе 1983 года и это был первый раз, когда Rolls-Royce являлся поставщиком двигателей для самолета Boeing.

Однако в 1979 году Pratt & Whitney объявил, что их двигатель PW2000 (точнее версия PW2037) обеспечивает 8 % топливную экономию по сравнению с RB211-535C. Boeing начал оказывать на Rolls-Royce давление, требуя поставки более конкурентоспособного двигателя для 757-го. Rolls-Royce, используя более совершенное ядро от серии −524, создал двигатель RB211-535E4 с 178,22 kN тяги, который стал поставляться в октябре 1984 года. Хотя он не был столь же эффективен (в потреблении топлива), как PW2037, он был более надежный и тихий. Кроме того, он первым использовал широкохордный вентилятор, что повышало эффективность, снижало шум и давало дополнительную защиту от повреждения инородными предметами. В результате только небольшое количество выпущенных самолетов использовало модификацию −535С, а в основном использовалась модификация −535E.

Вероятно, наиболее важным был заказ на модификацию −535E мая 1988 года, когда American Airlines заказал 50 757 оснащенных модификацией −535E4, с указанием на низкий уровень шума двигателя в качестве наиболее важного фактора. Это был первый раз после L-1011 TriStar, когда Rolls-Royce получил значительный заказ от американской авиакомпании, что привело в последующем к доминирующему положению модификации −535E4 на рынке 757-х (757—200). Забавно (как писали в Air International[en]) во время объявления, сделанного американцами, выбор модификации −535E4 был фактически сделан до выбора этих самых 757-х, хотя это стало долгожданными новостями и для Rolls-Royce и для Boeing.

После того, как двигатель был сертифицирован для 757-го, −535E4 было предложено установить на Ту-204-120, что и было впервые сделано в 1992 году. Это был первый российский авиалайнер имевший западные двигатели. Этой модификацией Boeing также предлагал заменить двигатели TF33 у B-52H (установить 4 вместо 8). Дальнейшая модернизация −535E4 совершилась в конце 1990-х годов, улучшив показатели выбросов двигателя, заимствуя технологии, разработанные для двигателя Trent 700[en].

Модификация −535E4 является чрезвычайно надежной, и сохраняет ETOPS длительностью 180 минут установленный на 757-м в 1990 году.

Промышленный RB211

Еще когда в Rolls-Royce разрабатывали модификацию −22 было понятно, что будет несложно разработать версию двигателя для наземных электростанций, и в 1974 году стали выпускать промышленные RB211. Когда в Rolls была создана модификация −524, её улучшения были включены в промышленные RB211, обозначенные RB211-24. Генератор постепенно развивался в течение следующих лет и до сих пор на рынке сегодня, как и целый ряд генераторов производящих 25,2-32 Мегаватт. Многие из этих установок используются при добыче нефти и газа на морских платформах.

Морской WR-21

WR-21 входит в расширенный класс 25 МВт турбогенераторов. В этом двигателе осуществляют подачу охлажденного воздуха в компрессор высокого давления и отбирают энергию у горячих газов на выходе (что повышает эффективность цикла Брайтона), что до минимума снижает потребление топлива на разных режимах работы. Используется WR-21 как судовой двигатель.

Технические данные

Семейство двигателей делится на 3 ветви

Серия RB211-22

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (5,0)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 7-ступенчатый осевой компрессор низкого давления (КНД)
  • 6-ступенчатый осевой компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Серия RB211-524

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (4,3—4,1)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 7-ступенчатый осевой компрессор низкого давления (КНД)
  • 6-ступенчатый осевой компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками (с 24 на модификациях G/H-T)
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Серия RB211-535

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (4,3—4,4)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 6-уровневый промежуточный компрессор (IP)
  • 6-уровневый компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками (с 24 на поздней модификации E4)
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Помимо того, что двигатель содержит промежуточный (IP) компрессор, его модификация −535E4 была первой с установленным широкохордным вентилятором, который не требовал демпферов, снижавших его эффективность. Этот двигатель также использовал более совершенные материалы, включая титан в компрессоре высокого давления и углепластиковые композиты в гондоле двигателя. Позднее в двигатель стали включать некоторые функции (например FADEC) из усовершенствованных моделей (-524).

Сводная таблица

Семейство двигателей RB211 Модель Статическая тяга (kN) Вес двигателя (кг) Длина (см) Диаметр вентилятора (м) Начало поставок Устанавливался на
RB211-22B 186,66 4157,17 303,2 2,15 1972 Lockheed L-1011-1, Lockheed L-1011-100
RB211-524B2 222,22 4451,55 303,2 2.15 1977 Boeing 747—100, Boeing 747—200, Boeing 747SP
RB211-524B4 222,22 4451,55 310,6 2.18 1981 Lockheed L-1011-250, Lockheed L-1011-500
RB211-524C2 228,88 4471,96 303,2 2.15 1980 Boeing 747—200, Boeing 747SP
RB211-524D4 235,55 4478,77 310,6 2.18 1981 Boeing 747—200, Boeing 747—300, Boeing 747SP
RB211-524D4-B 235,55 4478,77 310,6 2.18 1981 Boeing 747—200, Boeing 747—300,
RB211-524G 257,77 4386,23 317,5 2.19 1989 Boeing 747—400
RB211-524H 269,33 4386,23 317,5 2.19 1990 Boeing 747—400, Boeing 767—300
RB211-524G-T 257,77 4386,23 317,5 2.19 1998 Boeing 747—400, Boeing 747-400F
RB211-524H-T 269,33 4386,23 317,5 2.19 1998 Boeing 747—400, Boeing 747-400F, Boeing 767—300
RB211-535C 166,22 3308,5 300,9 1.86 1983 Boeing 757—200
RB211-535E4 178,22 3294,89 299,46 1.88 1984 Boeing 757—200, Boeing 757—300, Туполев Ту-204
RB211-535E4B 191,55 3294,89 299,46 1.88 1989 Boeing 757—200, Boeing 757—300, Туполев Ту-204

Сопоставимые двигатели

Серия RB211-524

Серия RB211-535

См. также

Ссылки

wikipedia.green

Rolls-Royce RB211 — Википедия

Rolls-Royse RB211 — семейство двигателей с большой степенью двухконтурности, сделанных компанией Rolls-Royce plc, и развивающих тягу от 166 до 270 kN. Этот двигатель создавался для Lokheed L-1011 (Tristar), который совершил свой первый полёт в 1972 году, и стоял первоначально лишь на этом самолете.

Стоимость разработок и развития этого двигателя привели Rolls-Royce Limited к банкротству и национализации британским правительством.

Последующие модели этого двигателя производились для различных вариантов Boeing 747, 757 и 767, а также были попытки установить его на Ту-204. Некоторые модели использовались как наземные генераторы. RB-211 развился в 1990-х годах в семейство двигателей Rolls-Royce Trent.

RB в имени означает Barnoldswick[en], город, где компания Rolls-Royce была основана, и где был спроектирован этот двигатель. Двигатель до сих пор работает на 747-х, 757-х и 767-х моделях Boeing.

История

Основания для разработки

В 1966 American Airlines объявила свои требования для нового авиалайнера короткой-средней дальности с фокусировкой на низкую стоимость обслуживания на 1 пассажира. Пока они рассматривали двухдвигательный самолет, производители самолетов нуждались в более чем одном пользователе для оправдания развития нового авиалайнера. Eastern Airlines также были заинтересованы, но они нуждались в большей дальности для перелетов через океан. В то время требовалось три двигателя для обеспечения безопасности избыточностью. Другие авиакомпании также поддерживали трехдвигательную схему. Lockheed и Douglas ответили на эти требования самолетами L-1011 TriStar и DC-10 соответственно. Оба имели 3 двигателя, трансконтинентальную дальность полета и количество пассажиров около 300 при широкой схеме размещения с двумя проходами.

Оба самолета требовали новых двигателей. Двигатели тогда переживали период быстрого развития, связанный с концепцией высокой степени двухконтурности, которая позволяла увеличить тягу, сэкономить топливо и уменьшить шум по сравнению с более ранними двигателя с небольшой степенью двухконтурности. Rolls-Royce тогда работал над двигателем класса 200 kN для неудавшейся попытки создать усовершенствованный Hawker Siddeley Trident с RB178. Эта работа была позднее продолжена в RB207 (с тягой 211 kN), который использовался в Airbus A300, перед отменой этой программы в пользу программы RB211.

В то же время Rolls-Royce также работал над серией трехвальных двигателей, которые обещали дать более высокую эффективность. При такой схеме три группы турбин вращают три различных концентрических вала, которые, в свою очередь, вращают три различных секции осевого компрессора, при этом каждая секция компрессора работает на своей осевой скорости. При том, что такая схема позволяет каждой секции компрессора работать на своей оптимальной скорости, она еще и более компактна и прочна, однако более сложна в постройке и обслуживании. Несколько двигателей разрабатывалось в то время, включая RB203 с тягой 44 kN, созданный для замены Rolls-Royce Spey[en].

Окончательная схема

На 23 июня 1967 года Rolls-Royce представил двигатель RB211-06 для Lockheed L-1011. Новый двигатель имел тягу 147,8 kN и объединял свойства нескольких развиваемых двигателей: величина, мощность, степень двухконтурности — от RB207 и трёхвальная схема от RB203. В эту конструкцию были добавлены новые материалы: вентилятор был целиком сделан из нового углепластикого материала, называемого Hyfil, развитого в RAE Фанборо. Это давало значительное сокращение веса, по сравнению с аналогичным вентилятором, сделанным из стали, двигателю же это давало лучшее отношение мощности к весу по отношению к конкурентам. Несмотря на явную выгоду более раннего запуска такого усовершенствованного двигателя в эксплуатацию, Rolls-Royce начал его поставлять и обслуживать только в 1971 году.

Lockheed чувствовал, что эти новые двигатели дадут преимущество в остальном совершенно подобному DC-10. Однако Douglas также направил запрос к Rolls-Royce на двигатели для их DC-10 и в октябре 1967 года Rolls-Royce ответил на их запрос версией RB211-10 с тягой 157,3 kN. Затем последовал период интенсивных переговоров между производителями самолетов Lockheed и Douglas, компаниями, которые могли поддерживать двигатели (Rolls-Royce, General Electric, Pratt & Whitney) и основными авиалиниями США. В течение этого времени цены на двигатели падали вниз, в то время как запрашиваемая тяга двигателей ползла вверх. Ранее 1968 года Rolls-Royce представил двигатель RB211-18 на 180,4 kN. И, в конце концов, 29 марта 1968 года Lockheed наконец объявила о заказе двигателей для 94 L-1011 и разместила у Rolls-Royce 150 заказов на двигатели, названные RB211-22.

Серия RB211-22

Развитие и тестирование

Сложность RB211-х потребовала длительного периода развития и тестирования. К осени 1969 Rolls-Royce стремился соответствовать данным им гарантиям, но двигателю не хватало тяги, он был слишком тяжёл и расход топлива оставался слишком высоким. Ситуация ухудшилась еще больше, когда в мае 1970 вентилятор из нового материала Hyfil не прошел испытания «встреча с птицей в полете», когда в него выстрелили курицей с большой скоростью. Rolls-Royce продолжил развитие в направлении применения титановых лопастей вентилятора, чтобы застраховаться от трудностей с Hyfil, но это привело к дополнительным расходам и увеличило вес двигателя. Кроме того, на этом пути Rolls-Royce столкнулся с серьёзной технической проблемой, когда было обнаружено, что только одна сторона титановых заготовок имела достаточное металлургическое качество для изготовления лопастей вентилятора.

В сентябре 1970 Rolls-Royce сообщил правительству, что затраты на развитие RB211 повысились до £170,3 миллионов — что почти удваивало первоначальную оценку; более того, предполагаемая стоимость изготовления двигателя теперь превысила £230 375 (заявленную цену продажи двигателя). Проект был в кризисе.

Банкротство и национализация

В январе 1971 Rolls-Royce стал неплатежеспособным и 4 февраля 1971 была начата процедура банкротства, что представляло серьёзную опасность для программы L-1011 Тристар. Из-за своего стратегического значения компания была национализирована, консервативное правительство Эдварда Хита позволило завершить развитие RB211.

Поскольку и Lockheed сам по себе находился в уязвимом положении, правительство Великобритании потребовало, чтобы правительство США гарантировало банковские кредиты фирме Lockheed, необходимые для завершения проекта L-1011. Несмотря на некоторую оппозицию правительство США дало эти гарантии. В мае 1971 года новая компания под названием «Rolls-Royce (1971) Ltd» приняла старые активы Rolls-Royce и вскоре был подписан новый контракт с фирмой Lockheed. Новое соглашение отменяло штрафы за несвоевременную поставку, а также увеличивало стоимость каждого двигателя на £110 000.

Кеннет Кит, новый председатель, назначенный для спасения компании, убедил Стэнли Хукера отойти от пенсии и вернуться в Rolls-Royce. В качестве технического директора он руководил командой других пенсионеров, устраняющих оставшиеся проблемы на двигателе RB211-22. Двигатель, наконец, был сертифицирован 14 апреля 1972 года, что почти на год позже, чем первоначально планировалось, и первый L-1011 начал обслуживать авиакомпанию Eastern Air Lines с 26 апреля 1972 года. Хукер был посвящён в рыцари в 1974 году за его роль в разработке RB211-22.

Первоначальная надежность RB211 была ниже, чем ожидалось, в связи с чем фокус программы развития был направлен на достижение гарантий производительности двигателя. В ранних экземплярах RB211-22С номинальные значения тяги несколько снижены и отличаются от более поздней модели 22В. Тем не менее, программа изменений в двигателе в течение первых нескольких лет стала значительно лучше решать вопросы технических неполадок и недоделок, и, кроме того, двигатели к тому времени стали более надежными.

Видео по теме

Серия RB211-524

Boeing 747—400 British Airways оснащенный RB211-524G

Хотя двигатели первоначально предназначались только для L-1011-1, Rolls-Royce понимал, что тяга RB211 может быть повышена. Переделав вентилятор и IP (промежуточный) компрессор, команда Хукера добилась повышения тяги двигателя до 222,22 kN. Новая модель была названа RB211-524 и она устанавливалась на новые модели L-1011, а также на Boeing 747.

Rolls-Royce безуспешно пытался продать RB211 Boeing в 1970 году, однако новые −524 имели лучшую производительность и более высокую эффективность нежели те Pratt & Whitney JT9D, которые Boeing изначально выбрал для 747. В октябре 1973 года Boeing решила поставить RB211-524 на Boeing 747-200 и British Airways стала первой авиакомпанией, которая выбрала для себя эту комбинацию. Самолеты с RB211-524 поступили в авиакомпанию в 1977 году. Rolls-Royce продолжал развивать −524-е, увеличивая их тягу от 228,88 kN у −524C до 235,55 kN в −524D, который был сертифицирован в 1981 году. Их использовали авиакомпании Qantas, Cathay Pacific и South African Airways. Когда Boeing разработал еще большие 747-400, им потребовалось ещё больше тяги, на что Rolls-Royce ответил модификацией −524G с тягой 257,77 kN, а затем −524H с 269,33 kN: это были первые версии с функцией FADEC.

Это можно было бы назвать концом развития серии −524, но когда Rolls разработала новую серию двигателей Trent выяснилось, что поставив HP (компрессор высокого давления) от серии −524G и −524H на Trent 700[en] можно улучшить его работу. Эти варианты стали легче, имели лучшую топливную эффективность и меньшее количество выбросов, они были обозначены соответственно −524G-T и-524H-T. Кроме того, можно было обновить существующие −524G/H двигатели на улучшенную конфигурацию -T и ряд авиакомпаний сделал это.

По мере разработки 524-й становился всё более надежным, и −524H достиг ETOPS длительностью 180 минут на 767 в 1993 году.

Серия RB211-535

Boeing 757 American Airlines

В середине 1970-х годов Boeing сконцентрировался на разработке новых двухдвигательных самолетов для замены их популярного 727-го. При увеличении размеров предлагаемого самолета возросла и его вместимость с 150 пассажиров до, приблизительно, 200. Тогда в Rolls-Royce поняли, что двигатели RB211 могут быть адаптированы к нему путём уменьшения диаметра вентилятора и удаления первого уровня IP компрессора для достижения необходимой тяги 166,22 кН. Новую версию назвали RB211-535. На 31 августа 1978 года Eastern Airlines и British Airways объявили свои заказы на новые 757-е, оснащенные RB211-535. Обозначенный как RB211-535C, двигатель начал поставляться в январе 1983 года и это был первый раз, когда Rolls-Royce являлся поставщиком двигателей для самолета Boeing.

Однако в 1979 году Pratt & Whitney объявил, что их двигатель PW2000 (точнее версия PW2037) обеспечивает 8 % топливную экономию по сравнению с RB211-535C. Boeing начал оказывать на Rolls-Royce давление, требуя поставки более конкурентоспособного двигателя для 757-го. Rolls-Royce, используя более совершенное ядро от серии −524, создал двигатель RB211-535E4 с 178,22 kN тяги, который стал поставляться в октябре 1984 года. Хотя он не был столь же эффективен (в потреблении топлива), как PW2037, он был более надежный и тихий. Кроме того, он первым использовал широкохордный вентилятор, что повышало эффективность, снижало шум и давало дополнительную защиту от повреждения инородными предметами. В результате только небольшое количество выпущенных самолетов использовало модификацию −535С, а в основном использовалась модификация −535E.

Вероятно, наиболее важным был заказ на модификацию −535E мая 1988 года, когда American Airlines заказал 50 757 оснащенных модификацией −535E4, с указанием на низкий уровень шума двигателя в качестве наиболее важного фактора. Это был первый раз после L-1011 TriStar, когда Rolls-Royce получил значительный заказ от американской авиакомпании, что привело в последующем к доминирующему положению модификации −535E4 на рынке 757-х (757—200). Забавно (как писали в Air International[en]) во время объявления, сделанного американцами, выбор модификации −535E4 был фактически сделан до выбора этих самых 757-х, хотя это стало долгожданными новостями и для Rolls-Royce и для Boeing.

После того, как двигатель был сертифицирован для 757-го, −535E4 было предложено установить на Ту-204-120, что и было впервые сделано в 1992 году. Это был первый российский авиалайнер имевший западные двигатели. Этой модификацией Boeing также предлагал заменить двигатели TF33 у B-52H (установить 4 вместо 8). Дальнейшая модернизация −535E4 совершилась в конце 1990-х годов, улучшив показатели выбросов двигателя, заимствуя технологии, разработанные для двигателя Trent 700[en].

Модификация −535E4 является чрезвычайно надежной, и сохраняет ETOPS длительностью 180 минут установленный на 757-м в 1990 году.

Промышленный RB211

Еще когда в Rolls-Royce разрабатывали модификацию −22 было понятно, что будет несложно разработать версию двигателя для наземных электростанций, и в 1974 году стали выпускать промышленные RB211. Когда в Rolls была создана модификация −524, её улучшения были включены в промышленные RB211, обозначенные RB211-24. Генератор постепенно развивался в течение следующих лет и до сих пор на рынке сегодня, как и целый ряд генераторов производящих 25,2-32 Мегаватт. Многие из этих установок используются при добыче нефти и газа на морских платформах.

Морской WR-21

WR-21 входит в расширенный класс 25 МВт турбогенераторов. В этом двигателе осуществляют подачу охлажденного воздуха в компрессор высокого давления и отбирают энергию у горячих газов на выходе (что повышает эффективность цикла Брайтона), что до минимума снижает потребление топлива на разных режимах работы. Используется WR-21 как судовой двигатель.

Технические данные

Семейство двигателей делится на 3 ветви

Серия RB211-22

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (5,0)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 7-ступенчатый осевой компрессор низкого давления (КНД)
  • 6-ступенчатый осевой компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Серия RB211-524

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (4,3—4,1)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 7-ступенчатый осевой компрессор низкого давления (КНД)
  • 6-ступенчатый осевой компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками (с 24 на модификациях G/H-T)
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Серия RB211-535

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (4,3—4,4)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 6-уровневый промежуточный компрессор (IP)
  • 6-уровневый компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками (с 24 на поздней модификации E4)
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Помимо того, что двигатель содержит промежуточный (IP) компрессор, его модификация −535E4 была первой с установленным широкохордным вентилятором, который не требовал демпферов, снижавших его эффективность. Этот двигатель также использовал более совершенные материалы, включая титан в компрессоре высокого давления и углепластиковые композиты в гондоле двигателя. Позднее в двигатель стали включать некоторые функции (например FADEC) из усовершенствованных моделей (-524).

Сводная таблица

Семейство двигателей RB211 Модель Статическая тяга (kN) Вес двигателя (кг) Длина (см) Диаметр вентилятора (м) Начало поставок Устанавливался на
RB211-22B 186,66 4157,17 303,2 2,15 1972 Lockheed L-1011-1, Lockheed L-1011-100
RB211-524B2 222,22 4451,55 303,2 2.15 1977 Boeing 747—100, Boeing 747—200, Boeing 747SP
RB211-524B4 222,22 4451,55 310,6 2.18 1981 Lockheed L-1011-250, Lockheed L-1011-500
RB211-524C2 228,88 4471,96 303,2 2.15 1980 Boeing 747—200, Boeing 747SP
RB211-524D4 235,55 4478,77 310,6 2.18 1981 Boeing 747—200, Boeing 747—300, Boeing 747SP
RB211-524D4-B 235,55 4478,77 310,6 2.18 1981 Boeing 747—200, Boeing 747—300,
RB211-524G 257,77 4386,23 317,5 2.19 1989 Boeing 747—400
RB211-524H 269,33 4386,23 317,5 2.19 1990 Boeing 747—400, Boeing 767—300
RB211-524G-T 257,77 4386,23 317,5 2.19 1998 Boeing 747—400, Boeing 747-400F
RB211-524H-T 269,33 4386,23 317,5 2.19 1998 Boeing 747—400, Boeing 747-400F, Boeing 767—300
RB211-535C 166,22 3308,5 300,9 1.86 1983 Boeing 757—200
RB211-535E4 178,22 3294,89 299,46 1.88 1984 Boeing 757—200, Boeing 757—300, Туполев Ту-204
RB211-535E4B 191,55 3294,89 299,46 1.88 1989 Boeing 757—200, Boeing 757—300, Туполев Ту-204

Сопоставимые двигатели

Серия RB211-524

Серия RB211-535

См. также

Ссылки

www.wikipedia.green

Rolls-Royce RB211 — Справочная система E-WIKI

Статья на основе материалов из Википедии

Rolls-Royse RB211 — семейство двигателей с большой степенью двухконтурности, сделанных компанией Rolls-Royce plc, и развивающих тягу от 166 до 270 kN. Этот двигатель создавался для Lokheed L-1011 (Tristar), который совершил свой первый полёт в 1972 году, и стоял первоначально лишь на этом самолете.

Стоимость разработок и развития этого двигателя привели Rolls-Royce Limited к банкротству и национализации британским правительством.

Последующие модели этого двигателя производились для различных вариантов Boeing 747, 757 и 767, а также были попытки установить его на Ту-204. Некоторые модели использовались как наземные генераторы. RB-211 развился в 1990-х годах в семейство двигателей Rolls-Royce Trent.

RB в имени означает , город, где компания Rolls-Royce была основана, и где был спроектирован этот двигатель. Двигатель до сих пор работает на 747-х, 757-х и 767-х моделях Boeing.

История

Основания для разработки

В 1966 American Airlines объявила свои требования для нового авиалайнера короткой-средней дальности с фокусировкой на низкую стоимость обслуживания на 1 пассажира. Пока они рассматривали двухдвигательный самолет, производители самолетов нуждались в более чем одном пользователе для оправдания развития нового авиалайнера. Eastern Airlines также были заинтересованы, но они нуждались в большей дальности для перелетов через океан. В то время требовалось три двигателя для обеспечения безопасности избыточностью. Другие авиакомпании также поддерживали трехдвигательную схему. Lockheed и Douglas ответили на эти требования самолетами L-1011 TriStar и DC-10 соответственно. Оба имели 3 двигателя, трансконтинентальную дальность полета и количество пассажиров около 300 при широкой схеме размещения с двумя проходами.

Оба самолета требовали новых двигателей. Двигатели тогда переживали период быстрого развития, связанный с концепцией высокой степени двухконтурности, которая позволяла увеличить тягу, сэкономить топливо и уменьшить шум по сравнению с более ранними двигателя с небольшой степенью двухконтурности. Rolls-Royce тогда работал над двигателем класса 200 kN для неудавшейся попытки создать усовершенствованный Hawker Siddeley Trident с RB178. Эта работа была позднее продолжена в RB207 (с тягой 211 kN), который использовался в Airbus A300, перед отменой этой программы в пользу программы RB211.

В то же время Rolls-Royce также работал над серией трехвальных двигателей, которые обещали дать более высокую эффективность. При такой схеме три группы турбин вращают три различных концентрических вала, которые, в свою очередь, вращают три различных секции осевого компрессора, при этом каждая секция компрессора работает на своей осевой скорости. При том, что такая схема позволяет каждой секции компрессора работать на своей оптимальной скорости, она еще и более компактна и прочна, однако более сложна в постройке и обслуживании. Несколько двигателей разрабатывалось в то время, включая RB203 с тягой 44 kN, созданный для замены .

Окончательная схема

На 23 июня 1967 года Rolls-Royce представил двигатель RB211-06 для Lockheed L-1011. Новый двигатель имел тягу 147,8 kN и объединял свойства нескольких развиваемых двигателей: величина, мощность, степень двухконтурности — от RB207 и трёхвальная схема от RB203. В эту конструкцию были добавлены новые материалы: вентилятор был целиком сделан из нового углепластикого материала, называемого Hyfil, развитого в RAE Фанборо. Это давало значительное сокращение веса, по сравнению с аналогичным вентилятором, сделанным из стали, двигателю же это давало лучшее отношение мощности к весу по отношению к конкурентам. Несмотря на явную выгоду более раннего запуска такого усовершенствованного двигателя в эксплуатацию, Rolls-Royce начал его поставлять и обслуживать только в 1971 году.

Lockheed чувствовал, что эти новые двигатели дадут преимущество в остальном совершенно подобному DC-10. Однако Douglas также направил запрос к Rolls-Royce на двигатели для их DC-10 и в октябре 1967 года Rolls-Royce ответил на их запрос версией RB211-10 с тягой 157,3 kN. Затем последовал период интенсивных переговоров между производителями самолетов Lockheed и Douglas, компаниями, которые могли поддерживать двигатели (Rolls-Royce, General Electric, Pratt & Whitney) и основными авиалиниями США. В течение этого времени цены на двигатели падали вниз, в то время как запрашиваемая тяга двигателей ползла вверх. Ранее 1968 года Rolls-Royce представил двигатель RB211-18 на 180,4 kN. И, в конце концов, 29 марта 1968 года Lockheed наконец объявила о заказе двигателей для 94 L-1011 и разместила у Rolls-Royce 150 заказов на двигатели, названные RB211-22.

Серия RB211-22

Развитие и тестирование

Сложность RB211-х потребовала длительного периода развития и тестирования. К осени 1969 Rolls-Royce стремился соответствовать данным им гарантиям, но двигателю не хватало тяги, он был слишком тяжёл и расход топлива оставался слишком высоким. Ситуация ухудшилась еще больше, когда в мае 1970 вентилятор из нового материала Hyfil не прошел испытания «встреча с птицей в полете», когда в него выстрелили курицей с большой скоростью. Rolls-Royce продолжил развитие в направлении применения титановых лопастей вентилятора, чтобы застраховаться от трудностей с Hyfil, но это привело к дополнительным расходам и увеличило вес двигателя. Кроме того, на этом пути Rolls-Royce столкнулся с серьёзной технической проблемой, когда было обнаружено, что только одна сторона титановых заготовок имела достаточное металлургическое качество для изготовления лопастей вентилятора.

В сентябре 1970 Rolls-Royce сообщил правительству, что затраты на развитие RB211 повысились до £170,3 миллионов — что почти удваивало первоначальную оценку; более того, предполагаемая стоимость изготовления двигателя теперь превысила £230 375 (заявленную цену продажи двигателя). Проект был в кризисе.

Банкротство и национализация

В январе 1971 Rolls-Royce стал неплатежеспособным и 4 февраля 1971 была начата процедура банкротства, что представляло серьёзную опасность для программы L-1011 Тристар. Из-за своего стратегического значения компания была национализирована, консервативное правительство Эдварда Хита позволило завершить развитие RB211.

Поскольку и Lockheed сам по себе находился в уязвимом положении, правительство Великобритании потребовало, чтобы правительство США гарантировало банковские кредиты фирме Lockheed, необходимые для завершения проекта L-1011. Несмотря на некоторую оппозицию правительство США дало эти гарантии. В мае 1971 года новая компания под названием «Rolls-Royce (1971) Ltd» приняла старые активы Rolls-Royce и вскоре был подписан новый контракт с фирмой Lockheed. Новое соглашение отменяло штрафы за несвоевременную поставку, а также увеличивало стоимость каждого двигателя на £110 000.

Кеннет Кит, новый председатель, назначенный для спасения компании, убедил Стэнли Хукера отойти от пенсии и вернуться в Rolls-Royce. В качестве технического директора он руководил командой других пенсионеров, устраняющих оставшиеся проблемы на двигателе RB211-22. Двигатель, наконец, был сертифицирован 14 апреля 1972 года, что почти на год позже, чем первоначально планировалось, и первый L-1011 начал обслуживать авиакомпанию Eastern Air Lines с 26 апреля 1972 года. Хукер был посвящён в рыцари в 1974 году за его роль в разработке RB211-22.

Первоначальная надежность RB211 была ниже, чем ожидалось, в связи с чем фокус программы развития был направлен на достижение гарантий производительности двигателя. В ранних экземплярах RB211-22С номинальные значения тяги несколько снижены и отличаются от более поздней модели 22В. Тем не менее, программа изменений в двигателе в течение первых нескольких лет стала значительно лучше решать вопросы технических неполадок и недоделок, и, кроме того, двигатели к тому времени стали более надежными.

Серия RB211-524

Boeing 747—400 British Airways оснащенный RB211-524G

Хотя двигатели первоначально предназначались только для L-1011-1, Rolls-Royce понимал, что тяга RB211 может быть повышена. Переделав вентилятор и IP (промежуточный) компрессор, команда Хукера добилась повышения тяги двигателя до 222,22 kN. Новая модель была названа RB211-524 и она устанавливалась на новые модели L-1011, а также на Boeing 747.

Rolls-Royce безуспешно пытался продать RB211 Boeing в 1970 году, однако новые −524 имели лучшую производительность и более высокую эффективность нежели те Pratt & Whitney JT9D, которые Boeing изначально выбрал для 747. В октябре 1973 года Boeing решила поставить RB211-524 на Boeing 747-200 и British Airways стала первой авиакомпанией, которая выбрала для себя эту комбинацию. Самолеты с RB211-524 поступили в авиакомпанию в 1977 году. Rolls-Royce продолжал развивать −524-е, увеличивая их тягу от 228,88 kN у −524C до 235,55 kN в −524D, который был сертифицирован в 1981 году. Их использовали авиакомпании Qantas, Cathay Pacific и South African Airways. Когда Boeing разработал еще большие 747-400, им потребовалось ещё больше тяги, на что Rolls-Royce ответил модификацией −524G с тягой 257,77 kN, а затем −524H с 269,33 kN: это были первые версии с функцией FADEC.

Это можно было бы назвать концом развития серии −524, но когда Rolls разработала новую серию двигателей Trent выяснилось, что поставив HP (компрессор высокого давления) от серии −524G и −524H на можно улучшить его работу. Эти варианты стали легче, имели лучшую топливную эффективность и меньшее количество выбросов, они были обозначены соответственно −524G-T и-524H-T. Кроме того, можно было обновить существующие −524G/H двигатели на улучшенную конфигурацию -T и ряд авиакомпаний сделал это.

По мере разработки 524-й становился всё более надежным, и −524H достиг ETOPS длительностью 180 минут на 767 в 1993 году.

Серия RB211-535

Boeing 757 American Airlines

В середине 1970-х годов Boeing сконцентрировался на разработке новых двухдвигательных самолетов для замены их популярного 727-го. При увеличении размеров предлагаемого самолета возросла и его вместимость с 150 пассажиров до, приблизительно, 200. Тогда в Rolls-Royce поняли, что двигатели RB211 могут быть адаптированы к нему путём уменьшения диаметра вентилятора и удаления первого уровня IP компрессора для достижения необходимой тяги 166,22 кН. Новую версию назвали RB211-535. На 31 августа 1978 года Eastern Airlines и British Airways объявили свои заказы на новые 757-е, оснащенные RB211-535. Обозначенный как RB211-535C, двигатель начал поставляться в январе 1983 года и это был первый раз, когда Rolls-Royce являлся поставщиком двигателей для самолета Boeing.

Однако в 1979 году Pratt & Whitney объявил, что их двигатель PW2000 (точнее версия PW2037) обеспечивает 8 % топливную экономию по сравнению с RB211-535C. Boeing начал оказывать на Rolls-Royce давление, требуя поставки более конкурентоспособного двигателя для 757-го. Rolls-Royce, используя более совершенное ядро от серии −524, создал двигатель RB211-535E4 с 178,22 kN тяги, который стал поставляться в октябре 1984 года. Хотя он не был столь же эффективен (в потреблении топлива), как PW2037, он был более надежный и тихий. Кроме того, он первым использовал широкохордный вентилятор, что повышало эффективность, снижало шум и давало дополнительную защиту от повреждения инородными предметами. В результате только небольшое количество выпущенных самолетов использовало модификацию −535С, а в основном использовалась модификация −535E.

Вероятно, наиболее важным был заказ на модификацию −535E мая 1988 года, когда American Airlines заказал 50 757 оснащенных модификацией −535E4, с указанием на низкий уровень шума двигателя в качестве наиболее важного фактора. Это был первый раз после L-1011 TriStar, когда Rolls-Royce получил значительный заказ от американской авиакомпании, что привело в последующем к доминирующему положению модификации −535E4 на рынке 757-х (757—200). Забавно (как писали в ) во время объявления, сделанного американцами, выбор модификации −535E4 был фактически сделан до выбора этих самых 757-х, хотя это стало долгожданными новостями и для Rolls-Royce и для Boeing.

После того, как двигатель был сертифицирован для 757-го, −535E4 было предложено установить на Ту-204-120, что и было впервые сделано в 1992 году. Это был первый российский авиалайнер имевший западные двигатели. Этой модификацией Boeing также предлагал заменить двигатели TF33 у B-52H (установить 4 вместо 8). Дальнейшая модернизация −535E4 совершилась в конце 1990-х годов, улучшив показатели выбросов двигателя, заимствуя технологии, разработанные для двигателя .

Модификация −535E4 является чрезвычайно надежной, и сохраняет ETOPS длительностью 180 минут установленный на 757-м в 1990 году.

Промышленный RB211

Еще когда в Rolls-Royce разрабатывали модификацию −22 было понятно, что будет несложно разработать версию двигателя для наземных электростанций, и в 1974 году стали выпускать промышленные RB211. Когда в Rolls была создана модификация −524, её улучшения были включены в промышленные RB211, обозначенные RB211-24. Генератор постепенно развивался в течение следующих лет и до сих пор на рынке сегодня, как и целый ряд генераторов производящих 25,2-32 Мегаватт. Многие из этих установок используются при добыче нефти и газа на морских платформах.

Морской WR-21

WR-21 входит в расширенный класс 25 МВт турбогенераторов. В этом двигателе осуществляют подачу охлажденного воздуха в компрессор высокого давления и отбирают энергию у горячих газов на выходе (что повышает эффективность цикла Брайтона), что до минимума снижает потребление топлива на разных режимах работы. Используется WR-21 как судовой двигатель.

Технические данные

Семейство двигателей делится на 3 ветви

Серия RB211-22

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (5,0)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 7-ступенчатый осевой компрессор низкого давления (КНД)
  • 6-ступенчатый осевой компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Серия RB211-524

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (4,3—4,1)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 7-ступенчатый осевой компрессор низкого давления (КНД)
  • 6-ступенчатый осевой компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками (с 24 на модификациях G/H-T)
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Серия RB211-535

  • Трёхвальный с большой степенью двухконтурности (4,3—4,4)
  • Одиночный широкохордный вентилятор
  • 6-уровневый промежуточный компрессор (IP)
  • 6-уровневый компрессор высокого давления (КВД)
  • Одиночная кольцевая камера сгорания с 18 топливными форсунками (с 24 на поздней модификации E4)
  • Одиночная турбина высокого давления (1-й вал)
  • Одиночная промежуточная турбина (2-й вал)
  • Строенная турбина низкого давления (3-й вал)

Помимо того, что двигатель содержит промежуточный (IP) компрессор, его модификация −535E4 была первой с установленным широкохордным вентилятором, который не требовал демпферов, снижавших его эффективность. Этот двигатель также использовал более совершенные материалы, включая титан в компрессоре высокого давления и углепластиковые композиты в гондоле двигателя. Позднее в двигатель стали включать некоторые функции (например FADEC) из усовершенствованных моделей (-524).

Сводная таблица

Семейство двигателей RB211
МодельСтатическая тяга (kN)Вес двигателя (кг)Длина (см)Диаметр вентилятора (м)Начало поставокУстанавливался на
RB211-22B186,664157,17303,22,151972Lockheed L-1011-1, Lockheed L-1011-100
RB211-524B2222,224451,55303,22.151977Boeing 747—100, Boeing 747—200, Boeing 747SP
RB211-524B4222,224451,55310,62.181981Lockheed L-1011-250, Lockheed L-1011-500
RB211-524C2228,884471,96303,22.151980Boeing 747—200, Boeing 747SP
RB211-524D4235,554478,77310,62.181981Boeing 747—200, Boeing 747—300, Boeing 747SP
RB211-524D4-B235,554478,77310,62.181981Boeing 747—200, Boeing 747—300,
RB211-524G257,774386,23317,52.191989Boeing 747—400
RB211-524H269,334386,23317,52.191990Boeing 747—400, Boeing 767—300
RB211-524G-T257,774386,23317,52.191998Boeing 747—400, Boeing 747-400F
RB211-524H-T269,334386,23317,52.191998Boeing 747—400, Boeing 747-400F, Boeing 767—300
RB211-535C166,223308,5300,91.861983Boeing 757—200
RB211-535E4178,223294,89299,461.881984Boeing 757—200, Boeing 757—300, Туполев Ту-204
RB211-535E4B191,553294,89299,461.881989Boeing 757—200, Boeing 757—300, Туполев Ту-204

Сопоставимые двигатели

Серия RB211-524

Серия RB211-535

См. также

  • Список авиационных двигателей

Ссылки

e-wiki.org

Rolls-Royce RB211 • ru.knowledgr.com

Rolls-Royce RB211 - семья высокого обхода турбовентиляторные двигатели, сделанные Rolls-Royce plc и способные к созданию 37 400 - 60 600 сил фунтов (166 - 270 kilonewtons) толчок.

Первоначально развитый для Lockheed L-1011 TriStar, это поступило в эксплуатацию в 1972 и было единственным двигателем, чтобы привести этот тип в действие самолета. Его двигатель RB211 был первым двигателем с тремя шпульками, и это должно было повернуть Роллс-ройс от значительного игрока в промышленности авиадвигателя в мирового лидера. Уже в начале 1970-х двигатель, как считала компания, был способен по крайней мере к 50 годам непрерывного развития.

RB211 был официально заменен в 1990-х семьей Роллс-ройса Трент двигателей, концептуальными потомками RB211.

История

Фон

В 1966 American Airlines объявила о требовании для нового авиалайнера короткого среднего диапазона с вниманием на недорогостоящие операции за место. В то время как они искали двухмоторный самолет, производителям авиационной техники был нужен больше чем один клиент, чтобы оправдать развитие нового авиалайнера. Восточные Авиакомпании также были интересно, но нуждались в большем диапазоне и должны были управлять долгими маршрутами по воде; в то время, когда это потребовало три двигателя, чтобы обеспечить избыточность. Другие авиакомпании также выступили за три двигателя. Локхид и Дуглас ответили проектами, L-1011 TriStar и DC-10 соответственно. Оба имели три двигателя, трансконтинентальный диапазон и усадили приблизительно 300 пассажиров в широкофюзеляжном расположении с двумя проходами.

Оба самолета также потребовали новых двигателей. Двигатели подвергались периоду быстрого прогресса из-за введения высокого понятия обхода, которое предусмотрело больший толчок, улучшенную экономию топлива и меньше шума, чем более ранние проекты низкого обхода. Роллс-ройс работал над двигателем необходимого класса толчка (на 200 кН) на 45 000 фунт-сил для неудавшейся попытки ввести обновленный Трайдент Hawker Siddeley как RB178. Эта работа была позже развита для 47 500 фунт-сил RB207 толчка (211 кН), который будет использоваться на Аэробусе A300, прежде чем это было отменено в пользу программы RB211.

Между тем Роллс-ройс также работал над рядом проектов тройной шпульки как замены для Конвея, который обещал обеспечить более высокие полезные действия. В этой конфигурации три группы турбин вращаются три, отделяют концентрические шахты, чтобы привести три части в действие области компрессора, бегущей на различных скоростях. В дополнение к разрешению каждой стадии компрессора бежать на его оптимальной скорости, дизайн тройной шпульки также более компактен и тверд, хотя более сложный, чтобы построить и поддержать. Несколько проектов работались на в то время, включая дизайн толчка (на 44 кН) на 10 000 фунт-сил, известный, поскольку RB203 намеревался заменить Роллс-ройс Spey. Работа началась на двигателе замены Конвея в июле 1961 и двигателе демонстранта двойной шпульки, чтобы доказать компрессор HP, камерой сгорания и турбинными системными проектированиями, управляли к 1966. Роллс-ройс выбрал систему тройной шпульки в 1965 в качестве самого простого самого дешевого решения проблемы получения более низкого расхода топлива и уменьшил уровень шума при постоянном урегулировании власти. Работа над RB211 как по существу сокращенный RB207 началась в 1966-7 с первых сертифицированных двигателей, которые, как намечают, будут доступны к декабрю 1970 при 33,260-фунтовом толчке взлета и по цене 511 000$ каждый.

Завершение дизайна

23 июня 1967 Роллс-ройс предложил Локхиду RB211-06 для L-1011. Новый двигатель должен был быть оценен при толчке и сочетаемых функциях нескольких двигателей, тогда разрабатываемых: большой мощный, дизайн высокого обхода от RB207 и дизайн тройной шпульки RB203. К этому они добавили одну полностью новую часть технологии, стадия поклонника, построенная из нового углеродного материала волокна под названием Hyfil, развитый в Фарнборо RAE. Сбережения веса были значительны по подобному поклоннику, сделанному из стали, и дадут RB211 преимущество перед его конкурентами с точки зрения отношения власти к весу. Несмотря на знание, что шкала времени была бы сложна для двигателя, включающего эти новые особенности, Роллс-ройс передал помещение RB211 на службу в 1971.

Локхид чувствовал, что новый двигатель предложит явное преимущество по иначе подобному продукту DC-10. Однако Дуглас также просил, чтобы предложения от Рулонов для двигателя, чтобы привести его DC-10 в действие, и в Рулонах октября 1967 ответили версией толчка RB211, определял RB211-10. Там следовал за периодом напряженных переговоров между изготовителями корпуса Локхид и Дугласом, потенциальными поставщиками двигателей Роллс-ройс и General Electric и Pratt & Whitney, а также крупнейшие американские авиакомпании. В это время о ценах договорились вниз, в то время как необходимые рейтинги толчка были подняты еще выше. К началу 1968 Рулоны предлагали определяемый RB211-18 двигателя толчка. Наконец, 29 марта 1968 Локхид объявил, что получил заказы на 94 TriStars и разместил заказ у Роллс-ройса для 150 наборов определяемого RB211-22 двигателей.

Ряд RB211-22

Развитие и тестирование

Сложность RB211 потребовала длинного периода развития и тестирования. К Осени 1969 года Роллс-ройс изо всех сил пытался встретить гарантии исполнения, которым это передало: у двигателя был недостаточный толчок, было грузно, и его расход топлива был слишком высок. Ситуация ухудшилась далее, когда в мае 1970 новый Hyfil (Углерод (волокно) соединение) стадия поклонника, после того, чтобы проходить любой тест, разрушенный в части, когда цыпленок был уволен в него в высокую скорость. Рулоны разрабатывали лезвие титана как страховку от трудностей с Hyfil, но эту предназначенную добавочную стоимость и больше веса. Это также принесло свои собственные технические проблемы, когда это было обнаружено, что только одна сторона ордера на постой титана имела правильное металлургическое качество для фальсификации лезвия.

Кроме того, проект перенес серьезное, задержанное с внезапной смертью главного инженера Эдриана Ломбард «Лума» в июле 1967, потеря, которая была описана как Роллс-ройс, " лишенный одного из самых прекрасных инженеров поиска неисправностей в промышленности».

В сентябре 1970 Роллс-ройс сообщил правительству, что затраты на развитие для RB211 повысились до £170,3 миллионов - почти удваивают первоначальную оценку; кроме того, предполагаемая себестоимость теперь превысила отпускную цену за 230 375£ каждого двигателя. Проект был в кризисе.

Банкротство и последствие

К январю 1971 Роллс-ройс стал неплатежеспособным, и 4 февраля 1971 был размещен в администрацию доходов, серьезно подвергнув опасности программу L-1011 TriStar. Из-за ее стратегического значения компания была национализирована Тогда-правительством-консерваторов Эдварда Хита, позволив развитие RB211 быть законченной.

Поскольку Локхид был самостоятельно в уязвимом положении, правительство потребовало, чтобы американское правительство гарантировало кредиты, что Локхид должен был закончить проект L-1011. Если бы Локхид (который был самостоятельно ослаблен трудностями) потерпел неудачу, то рынок для RB211 испарится. Несмотря на некоторую оппозицию, американское правительство обеспечило эти гарантии. В мае 1971 новая компания назвала «Роллс-ройс (1971) Ltd». приобретенный активы Роллс-ройса от Управляющего, и вскоре после этого подписанный новый контракт с Локхидом. Это пересмотренное соглашение отменило штрафы за доставку с опозданием и увеличило цену каждого двигателя на 110 000£.

Кеннет Кит, новый председатель, который был назначен спасти компанию, убедил Стэнли Хукера выйти из пенсии и возвратиться к Рулонам. Как технический директор он принудил команду других пенсионеров решать остающиеся проблемы на RB211-22. Двигатель был наконец удостоверен 14 апреля 1972, на приблизительно год позже, чем первоначально запланированный, и первый TriStar поступил в эксплуатацию с Eastern Air Lines 26 апреля 1972. Хукер был посвящен в рыцари для его роли в 1974.

Начальная надежность RB211 в обслуживании не была так же хороша, как ожидался из-за центра программы развития при встрече гарантий исполнения двигателя. Ранние доставки имели модель RB211-22C, освобожденную от местных налогов немного от позже-22B. Однако программа модификаций в течение первых нескольких лет в обслуживании улучшила вопросы значительно, и ряд с тех пор назрел в очень надежный двигатель.

Ряд RB211-524

Хотя первоначально разработано для L-1011-1, Роллс-ройс знал, что RB211 мог быть развит, чтобы обеспечить больший толчок. Перепроектируя вентилятор и IP компрессор, команде Хукера удалось увеличить толчок двигателя до. Новая версия, которая сначала бежала 1 октября 1973, определялась RB211-524 и будет в состоянии привести в действие новые варианты L-1011, а также Boeing 747.

Роллс-ройс попытался без успеха продать RB211 Boeing в 1960-х, но новые-524 предложили значительную работу и улучшения эффективности по сравнению с Pratt & Whitney JT9D, которую Boeing первоначально выбрал, чтобы привести 747 в действие. В октябре 1973 Boeing принял предложение RB211-524 на этих 747-200, и British Airways стала первой авиакомпанией, которая закажет эту комбинацию, которая поступила в эксплуатацию в 1977. Рулоны продолжали развивать эти-524, увеличивая его толчок через с-524C, затем в-524D, который был удостоверен в 1981. Известные клиенты авиакомпании включали Qantas, Cathay Pacific, Cargolux и South African Airways. То, когда Boeing начал больший еще более толчок 747-400, требовалось, и Рулоны ответили-524G, оцененным при толчке и затем 524-м с 60 600; они были первыми версиями, которые покажут FADEC. 524-е также предлагалось как третий выбор двигателя на Boeing 767, и первый из них поступил в эксплуатацию с British Airways в феврале 1990.

Они были бы заключительными событиями этих-524, но когда Рулоны разработали двигатель преемника Трента, он нашел, что мог соответствовать, Трент 700 улучшил систему HP до-524G и 524-й. Эти варианты были легче и предложили улучшенную топливную экономичность и сократили выбросы; они были названы-524G-T и - 524-ми-T соответственно. Было также возможно модернизировать существующие двигатели-524G/H до улучшенной-T конфигурации, и много авиакомпаний сделали это.

Эти-524 стали все более и более надежными, поскольку это было развито, и 524-е достигнутое 180-минутное одобрение ETOPS на 767 в 1993.

-524L, начатый в 1987, чтобы позволить дальнейший рост в A330 и 777 рынках, был более экстенсивно перепроектирован, существенные различия включили приведение к двигателю, в конечном счете получающему имя 'Трент', под которым продолжилось развитие имени.

Ряд RB211-535

В середине 1970-х Boeing полагал, что проекты для нового двухмоторного самолета заменили его очень успешные 727. Поскольку размер предложенного самолета вырос от 150 пассажиров к 200, Роллс-ройс понял, что RB211 мог быть адаптирован, уменьшив диаметр поклонника и демонтировав первую IP ступень компрессора, чтобы произвести двигатель с необходимым толчком. Новая версия определялась RB211-535. 31 августа 1978 Восточные Авиакомпании и British Airways объявили о заказах на новые 757, приведенные в действие-535. Определяемый RB211-535C, двигатель поступил в эксплуатацию в январе 1983; это было первым разом, когда Роллс-ройс обеспечил двигатель запуска на самолете Boeing. Восточный президент Авиакомпаний Франк Бормен назвал-535C «Самым прекрасным двигателем авиакомпании в мире». Этот двигатель показал смешанный выхлопной носик.

Однако в 1979 Pratt & Whitney запустила свой двигатель PW2000, требуя на 8% лучшей топливной экономичности, чем-535C для версии PW2037. Boeing подверг Роллс-ройс давлению, чтобы поставлять более конкурентоспособный двигатель для этих 757 и использование более продвинутых-524 ядер как основание, компания произвела толчок RB211-535E4, который поступил в эксплуатацию в октябре 1984. В то время как все еще вполне столь же эффективный как PW2037, это было более надежным и более тихим. Это было также первым, чтобы использовать широкого поклонника аккорда, который увеличивает эффективность, уменьшает шум и дает дополнительную защиту от повреждения посторонним предметом. В результате относительно небольшое количество-535C's были установлены на производственном самолете, большинство, использующее-535E.

Вероятно, самый важный единственный заказ-535E прибыл в мае 1988, когда American Airlines заказала 50 757 с, приведенных в действие-535E4 цитирование низкого шума двигателя как важный фактор: это было первым разом начиная с TriStar, что Роллс-ройс получил значительный заказ от американской авиакомпании, и это привело к последующему доминированию рынка-535e4 на 757. Шутливо (как сообщается в Air International) во время объявления, сделанного американцем, выбор-535E4 был обнародован до выбора этих 757, хотя это было желанными новостями и Роллс-ройсу и Boeing.

Будучи

удостоверенным для этих 757, E4 предлагался на российском Туполеве Tu-204-120 авиалайнер, поступив в эксплуатацию в 1992. Это было первым разом, когда российский авиалайнер поставлялся западными двигателями.-535E4 был также предложен Boeing для re-engining B-52H Stratofortress, заменив восемь TF33s самолета с четырьмя из turbofans. Далее модернизация-535E4 имела место в конце 1990-х, чтобы улучшить работу эмиссии двигателя, одалживая технологию, разработанную для Трента 700.

-535E4 - чрезвычайно надежный двигатель и достиг 180-минутного одобрения ETOPS на 757 в 1990.

Промышленный RB211

Когда Роллс-ройс развивал эти-22, он понял, что это будет прямо, чтобы развить версию двигателя для наземного производства электроэнергии, и в 1974 промышленный RB211 был начат. Когда эти-524 прибыли вскоре после этого, его улучшения были включены в промышленный RB211, который определялся RB211-24. Генератор постепенно разрабатывался за следующие годы и все еще продан сегодня как диапазон генераторов, производящих 25.2-32MW. Многие его установки были в отраслях промышленности производства газа и морской нефти.

Морской WR-21

Продвинутый Межохлажденный класс WR-21 на 25 МВт Выздоровел газовая турбина (ICR) была получена для морского толчка.

Технические требования

Семья разделена на три отличных ряда:

Ряд RB211-22

  • Высокое отношение обхода тройной шпульки 5,0
  • Одноступенчатый поклонник широкого аккорда
  • Семиэтапный IP компрессор
  • Шестиэтапный компрессор HP
  • Единственная кольцевая камера сгорания с 18 топливными горелками
  • Одноступенчатая турбина HP
  • Одноступенчатая IP турбина
  • Трехэтапная турбина LP

Ряд RB211-524

  • Высокое отношение обхода тройной шпульки 4.3 - 4,1
  • Одноступенчатый поклонник широкого аккорда
  • Семиэтапный IP компрессор
  • Шестиэтапный компрессор HP
  • Единственная кольцевая камера сгорания с 18 топливными горелками (24 на G/H-T)
  • Одноступенчатая турбина HP
  • Одноступенчатая IP турбина
  • Трехэтапная турбина LP

Ряд RB211-535

  • Высокое отношение обхода тройной шпульки 4.3 - 4,4
  • Одноступенчатый поклонник широкого аккорда
  • Шестиэтапный IP компрессор
  • Шестиэтапный компрессор HP
  • Единственная кольцевая камера сгорания с 18 топливными горелками (24 на более поздних версиях E4)
  • Одноступенчатая турбина HP
  • Одноступенчатая IP турбина
  • Трехэтапная турбина LP

А также показ destaged IP компрессора,-535E4 был первым двигателем, который включит полый широкий аккорд, unsnubbered поклонник, чтобы повысить эффективность. Это также показало использование более продвинутых материалов, включая титан в компрессоре HP и углеродные соединения в nacelle. Более поздние двигатели включают некоторые особенности (например, FADEC) от улучшенных моделей-524.

Ведущие подробные сведения

См. также

Примечания

Цитаты

Библиография

  • Gunston, Билл. Развитие поршня аэро двигатели. Кембридж, Англия. Ограниченный Патрик Стивенс, 2006. ISBN 0-7509-4478-1
  • Проститутка, сэр Стэнли. Не большая часть инженера, Airlife Publishing, 1985. ISBN 1-85310-285-7.
  • Newhouse, Джон. Спортивная игра: рискованный конкурентоспособный бизнес создания и продажи коммерческих авиалайнеров. 1982. ISBN 978-0-394-51447-5
  • Кит, Хейворд. Правительство и британский гражданский космос: тематическое исследование в послевоенной технологии. 1983. ISBN 978-0-7190-0877-1

Внешние ссылки

  • Официальная территория Роллс-ройса RB211-524
  • Официальная территория Роллс-ройса RB211-535
  • Официальный Роллс-ройс Промышленное место RB211
  • Роллс-ройс турбовентиляторный RB.211 - архив полета

ru.knowledgr.com