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| トレント1000 | |
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| ロールスロイス トレント 1000 がバージニア工科大学のグッドウィン ホール内に展示されています | |
| タイプ | ターボファン |
| 国籍 | イギリス |
| メーカー | ロールスロイス |
| 最初の実行 | 2006年2月14日 |
| 主な用途 | ボーイング787ドリームライナー |
| 開発元 | トレント900 |
| に発展した | ロールスロイス トレント XWB ロールスロイス トレント 7000 |
ロールス・ロイス トレント1000は、ロールス・ロイス社が製造する高バイパスターボファンエンジンで、ボーイング787ドリームライナーの2つのエンジンオプションのうちの1つであり、ゼネラル・エレクトリックのGEnxと競合している。2006年2月14日に初稼働、2007年6月18日に初飛行し、2007年8月7日にEASA/FAA共同認証を取得し、2011年10月26日に就航した。2016年初頭には中圧（IP）タービンブレードの腐食による疲労亀裂が発見され、最大44機の航空機が運航停止となり、ロールス・ロイス社に少なくとも13億ポンドの損害を与えた。
62,264～81,028 lbf (276.96～360.43 kN) のエンジンは、バイパス比が10:1 を超え、ファンが 2.85 m (9 フィート 4 インチ) で、 Trentシリーズの特徴的な 3 スプール レイアウトを維持しています。
トレントXWBとアドバンス3の技術を採用した改良型トレント1000 TENは、最大3%の燃料消費量削減を目指しています。2014年半ばに初運行され、2016年7月にEASAの認証を受け、2016年12月7日に787機で初飛行し、2017年11月23日に導入されました。
2018年初頭までに、決定済み受注残の38%の市場シェアを獲得しました。ロールスロイス トレント7000は、エアバスA330neoに使用されるブリードエアを備えたバージョンです。
発達
2003年、ロールス・ロイス社は、 ANTLE技術を組み込むことができるTrent 900の縮小版をボーイング7E7に提供していた。 [1] 2004年4月6日、ボーイング社は、新型787のエンジンパートナーとしてロールス・ロイス社とゼネラル・エレクトリック（GE）社を選んだと発表した。2004年6月、ニュージーランド航空は、 2件の確定注文にTrent 1000を選択した。2004年10月13日、全日本空輸は、 787-3型機30機と787-8型機20機のエンジン供給元としてロールス・ロイス社を選択した。これは10億ドル（5億6000万 ポンド）の取引である。
トレント 1000 の初飛行は 2006 年 2 月 14 日でした。[2] 2007 年 6 月 18 日、テキサス州のTSTC ウェーコ空港から、ロールスロイス社の飛行試験機である改造されたボーイング 747-200 に搭載されて初飛行が行われました。[3] 2007 年 7 月 7 日、航空機リース会社のインターナショナル リース ファイナンス コーポレーションは、発注済みの 787 のうち 40 機に動力を供給するため、定価で 13 億ドル相当のトレント 1000 を発注しました。これは 1 基あたり 1,625 万ドルです。[4] このエンジンは2007 年 8 月 7 日、[5]または欧州では 7/8/7 にFAAとEASAから共同認証を受けました。[6] 2007年9月27日、ブリティッシュ・エアウェイズは24機のボーイング787にトレント1000を搭載することを発表した。
2010年8月2日、トレント1000の試験機が中間タービンのエンジン故障に見舞われた。 [7]エンジンオイルシステムの火災が原因であると報告された。[8]
トレント 1000 TEN
ロールスロイス社は、現行のトレント1000パッケージCよりも少なくとも2％燃費向上を目標とした改良版を設計した。 [9]同社は、競合製品よりも最大3％燃費を低く抑えられると主張している。[10] 2015年5月までに、ロールスロイス社は、ボーイング787エンジン市場におけるGEnxの優位性を軽減するのに役立ち、新規に宣言されたエンジン注文の42％がトレントに向けられたと主張している。[11] 2018年初頭、1277件の注文のうち、681件がGE（53.3％）、420件がロールスロイス（32.9％）、176件が未定（13.8％）であった。[12]
このコンプレッサーは、エアバスA350のトレントXWB -84コンプレッサーの縮小版とAdvance 3コアテクノロジー[9]を搭載しています。 [13] 後段が高速回転する改良型中圧コンプレッサーにより、燃料消費量が削減されます。新型コンプレッサーには3段のブリスクステージが導入され、部品の75%が1000から新規または変更されています。[14]
このエンジンは2014年半ばに初めて稼働した。[14] ロールスロイスは当初、2015年末までにトレントTENの認証を取得し、2016年後半に就航することを望んでいた。「バンドステーター」と呼ばれる軽量化機能の見直しやその他の設計上の問題により、FAAパート33エンジン認証が遅れた。[9] EASAによる認証は2016年7月に行われた。[15]
2016年12月7日にボーイング787で初飛行した。[10] ロールスロイスは、2017年から787のエンジンオプションとしてTENを提供する予定である。 [13]着陸および離陸モードでの排煙制限を 満たしているが、特定の推力では満たしていないため、2017年8月にロールスロイスはFAAに2019年までの一時的な免除を要請し、修正を行った。[16] 排煙制限はEASA基準では満たしているが、FAAが要求するすべての推力では満たしていない。[17] 欧州のLCCノルウェー航空、シンガポールの航空会社スクート、ニュージーランド航空は、2017年11月にTENT 1000 TEN搭載の787を受領し、23日に最初の商業運航を開始した。[18]
デザイン
トレント1000は、3つの独立した同軸シャフトと18個のスプレーノズルを備えた単一の環状燃焼器を備えた高バイパスターボファンです。後退翼の2.85m（9フィート4インチ）ファンを備えた低圧シャフトは、6つの軸流タービンによって駆動されます。8つの軸流圧縮機を備えた中圧スプールは、単一のタービンステージによって回転します。6段高圧コンプレッサーは、他の2つのシャフトとは反対方向に回転する単一のタービンステージによって駆動されます。エンジンはEECによって制御されます。[19]
当初、ボーイングは 787 の動力装置を独占的に調達する案を検討しており、GE アビエーションが最有力候補だった。しかし、潜在的顧客が選択肢を要求したため、ボーイングは譲歩した。
民間航空で初めて、両方のエンジンタイプが航空機との標準インターフェースを持つようになり、パイロンも改造すれば、どの787にもGEまたはロールスロイス製のエンジンをいつでも搭載できるようになります。[20]エンジンの互換性により、787は航空会社にとってより柔軟な資産となり、将来のエンジン開発が自社の運航プロファイルにより適合するようになれば、メーカーのエンジンを別のメーカーのエンジンに変更することができます。このような変更にかかる費用を経済的にするには、2つのエンジンタイプの間に大きな運航コストの差が必要になりますが、現在のエンジンにはそのような差はありません。
トレント ファミリーの以前のバージョンと同様に、ロールス社はトレント 1000 プログラムでリスクおよび収益共有パートナーと提携しました。今回は、川崎重工業(中間コンプレッサー モジュール)、三菱重工業(燃焼器および低圧タービン ブレード)、Industria de Turbo Propulsores (低圧タービン)、Carlton Forge Works (ファン ケース)、Hamilton Sundstrand (ギアボックス)、Goodrich Corporation (エンジン制御システム) の 6 社がパートナーでした。これらのパートナーは合計で、プログラムの 35% の株式を保有しています。
Trent 1000 ファミリーは、Trent 8104デモ機から派生した技術を広範に使用しています。ボーイングの「より電動化された」エンジンの要件を満たすために、Trent 1000 はブリードレス設計で、Trent ファミリーの他の製品に見られる高圧 (HP) スプールではなく、中圧 (IP) スプールから動力を取り出します。直径 2.8 m (110 インチ) の後退角ファンと、空気の流れを最大化するために直径の小さいハブが指定されました。コア フローを適切に調整することで、以前のバージョンよりもバイパス比が増加しました。
高い圧力比とIPスプールとHPスプールの逆回転により効率が向上します。[21] [検証失敗]従来の部品を多く使用することで部品点数が減り、メンテナンスコストが最小限に抑えられます。タイル状の燃焼器が採用されています。
運用履歴
2011年10月26日、787は全日本空輸の便で成田空港から香港国際空港まで初の商業飛行を行った。 [22]この便にはトレント1000エンジンが搭載されていた。
787は2011年9月に導入されたパッケージAで、ボーイングの初期仕様よりも推力比燃料消費量（TSFC）が1％悪かったが、2011年12月にパッケージBが認定され、その後、仕様よりも1％燃料消費量が少ないパッケージCに改良され、2013年9月にEASA認定を受けた。 [23] GEは初期の運用から、2％の燃料消費量の利点と1％の優れた性能維持を主張した。[24]
2014年3月、確定受注787件のうち、ロールスロイスが321件（31%）、GEが564件（55%）、未定が146件（14%）であった。[25] 性能改善パッケージにより燃料消費と信頼性の問題は是正されたが、現役機群の問題は依然として残っており、2017年には400～500基のエンジンで特定部品の耐久性問題が残っている。[26] 2018年初頭、1277件の注文のうち、681件がGEnx（53%）、420件がTrent 1000（33%）、176件が未定（14%）であった。[27]
刃の割れ
2016年初頭、全日本空輸で中圧タービン（IPT）ブレードの腐食による疲労亀裂が発見された。過度の腐食が見られたエンジンは使用停止となり、工場訪問で修理され、より耐腐食性の高いブレードが開発され、展開された。HPTブレードの疲労がチェックされ、IPCローターシールが検査されたが、いくつかの航空会社は787を地上に留めなければならなかった。ロールスロイスは、2017年に運用中のトレント1000フリートに予期せぬ「技術的準備」に3,500万ドルを費やさなければならなかった。[16]
2018年4月、耐久性の問題に対処するため、380機のパッケージCのトレント1000の検査間隔が200飛行ごとから80飛行ごとに短縮された。これは、 EASAが米国FAAに従うべきであるため、ETOPSが330分から140分に短縮され、太平洋横断飛行に影響を及ぼしたためである。[28] 4月17日、米国FAAは このETOPSの短縮を確認した。[29] 4月19日、EASAは「RRトレント1000「パックC」エンジンで、IPCローター1およびローター2ブレードの一部に亀裂があるという事象が報告された。この状態が検出され修正されなければ、飛行中にブレードが外れ、飛行機の制御が低下する可能性がある」とする耐空性指令を発行した。[30] EASAの検査率は増加したが、ETOPSは維持されている。[要出典]
2018年4月26日、FAAはパッケージCエンジンのETOPSを制限した。[31] これにより、エア・ヨーロッパ、ニュージーランド航空、アビアンカ航空、ブリティッシュ・エアウェイズ、エチオピア航空、LATAM航空、LOTポーランド航空、ノルウェー航空、ロイヤルブルネイ航空、スクート、タイ航空、ヴァージン・アトランティック航空が影響を受けた。[32]
ボーイングは、ロールスロイスが問題を乗り越えるのを支援するために737 MAXのキース・レバーキューン副社長を派遣したが、問題の重要性が示されており、34機の航空機が地上に留まっており、影響を受けた383のエンジンが787艦隊の4分の1を動かすため、この数は今後数か月で増加する可能性がある。ボーイング787の生産は、70％がGE航空機エンジンを搭載しているため、2019年半ばまでに月間14機に増加するが、影響を受けないはずであるが、7機の新しい旅客機がエンジンを待って組み立てられている。[33]
FAAとEASAの耐空性指令により6月9日までに検査が義務付けられたため、地上に留まる航空機はピークの50機に増加する見込みである。エンジンの80％がチェックされた後、29％が検査に合格せず、地上に留まったままである。ロールス・ロイス社は問題解決のために200人を割り当て、6月上旬のテストのために改訂されたIPコンプレッサーブレードを設置し、2018年後半からオーバーホール用に部品が利用できるよう恒久的な修正の開発を加速した。[34]これらの問題をカバーするために、ロールス社は2018年に3億4000万ポンド（4億5000万ドル）の予算を計上し、2018年のフリーキャッシュフロー は約4億5000万ポンド（6億4300万ドル）であったが、2019年にはそれより少ない予算を計上した。[35] 6月初旬、ロールスロイス社の747-200型機のうち35機が地上待機となったため、再設計されたブレードが同型機で飛行試験された。ETOPS規制を緩和するには、単発機の転用を妨害することは十分にあり得ないことを規制当局に納得させる必要がある。 [36]
一部のパッケージBエンジンでも同様のIPコンプレッサーの耐久性問題が確認され、 2018年6月にEASA ADが発行される予定で、 166機のパッケージBエンジンが機上で検査される。トレント1000TENについては、新しい機体ではIPC耐久性の低下は見られなかったが、パッケージB部品の予防的再設計が開始された。[37] 現在、運用中のパッケージB機体は61機で、8機が保管中である。[38] コンプレッサーブレードの在庫不足により、地上待機中のジェット機が43機に達したため、予定より最大3日長く修理が必要となり、ロールスロイスはこの問題に対処するためにほぼ10億ポンド（13億ドル）を費やした。[39]
地上の航空機数は44機でピークに達した後減少し、予想されていた50機を下回り、制限要因であるタービンブレードの容量は2018年初頭から50％増加しました。[40]同様の問題の証拠はなく、より現代的なツールと異なる設計フローで開発されたため、Trent XWB には問題が広がらないはずですが、まだ十分な数のエンジンが訪問されていないため、この問題を排除できません。また、 Trent 1000の改良が含まれるTrent 7000にも問題はありません。 [41] 2018年には 5億5,400万ポンド（7億2,500万ドル）の特別費用がかかり、これは2022年までの総現金費用の40％であり、2019年には4億5,000万ポンド、2020年には1億ポンド少なくなります。[42]
緩和
低サイクル疲労に基材をさらしたIPタービンブレードの熱遮断コーティングは、アジア太平洋の大都市周辺の汚染産業による高濃度大気硫黄によって引き起こされる「高温腐食」によって早期に侵食された。IPタービンの腐食に対抗するために改訂された基材とコーティングという最初の対策は、2018年9月までに影響を受けたフリートの62％以上に導入された。新しいタービンの実験室試験は満足のいくものであり、タービンの寿命は稼働中の検査で証明されるはずであり、一部のエンジンはすでに1,000～1,500サイクルを完了している。材料試験プログラムは英国とヨーロッパの大学で検証され、低サイクル疲労試験では、主材料への薬剤の拡散が防止され、マイクロクラックの形成が回避されたことが示された。モデルは、検査を回避し、改修の順序を決めるために腐食剤への曝露を予測する。[43]
3月にこの問題が発見されたとき、高稼働エンジンで最初のIPローターの4枚のコンプレッサーブレードと2番目のローターの1枚のコンプレッサーブレードが故障した後、 故障のメカニズムは明確に理解されていませんでした。振動調査により、ファンの後流がコンプレッサーブレードに影響を及ぼし、 IPスプールとLPスプール間の100Hzの周波数差が、最初の2つのコンプレッサーローターで固有モード同期振動を引き起こしていることが明らかになりました。これにより摩耗が発生し、ブレードの根元にマイクロクラックが発生し、約1,000サイクル後に本格的なクラックに成長して故障し、飛行中のシャットダウンにつながりました。固有モードを回避するために、ロールスロイスはブレードの質量を中心から周辺に向かってシフトします。テストでは有害な振動がないことが示され、認証は年末までに承認される予定であるため、新しいブレードの生産は見込まれています。固有モードのない異なるTrent XWBスタイルのIPローター設計ですが、同じステージがTrent 1000 TENとTrent 7000用に再設計されました。[43]
2018年3月、ロールスロイスは保守的に最大連続出力での単一エンジンの運転時間を140分に制限し、規制当局によるETOPSの制限につながった。亀裂はゆっくりと進行するため、小さな亀裂が見られた100台以上のエンジンのうち、故障したのは1台のみで、疑わしいエンジン366台のうちの3分の1にあたる。ダービーの地上では、亀裂の入ったローターを備えた計測器付きのTrent 1000が、亀裂の進行なしに最大連続出力で10時間運転され、その後、ETOPS制限を緩和するために、9月中旬にロールスロイスの747テストベッド航空機に搭載され、高サイクル疲労の問題ではないことが確認された。飛行は9月末にカリフォルニア沖で開始される予定で、単一エンジンETOPSダイバージョンと同様にFL120および最大出力で実行され、その後アラスカで寒冷気候テストが行われる予定である。[43] 12月までに地上に留められたエンジンの数は依然として多く、2019年上半期には大幅に改善される予定でした。[44] EASAとFAAの承認を受けて、2019年1月からパッケージCのトレント1000に再設計されたIPコンプレッサーブレード設計が搭載されました。[45]
2019年11月までに、ロールスロイスは2020年半ばまでに地上の航空機数を10機未満にすることを目標としていた。2020年初頭に予定されていたHPタービンの設計が評価された後、再設計されたTrent 1000 TEN HPブレードは期待したほど耐久性がなく、導入は2021年前半まで延期され、最後の必要な変更となった。[46] ロールスロイスは、2017年から2023年にかけてのすべてのコストが2019年半ばまでに推定された16億ポンドから24億ポンドに増加しているため、2018年に吸収した7億9000万ポンドからほぼ倍増する14億ポンド（18億ドル）の費用を2019年に負担すると予想している。[47]
信頼性
2016年3月までに、ディスパッチ信頼性は99.9パーセントとなり、4回の飛行中停止（IFSD）は100万飛行時間あたり2回のIFSD率となった。[48]
2019年8月10日、ローマを出発したノルウェーの長距離航空ボーイング787-8型機がエンジン故障を起こし、乗務員は何とか無事に緊急着陸した。部品が機体の左翼、水平安定板、胴体、主脚タイヤを損傷し、市街地の上空に落下した。タービンブレードが破損し、他のブレードも分解した可能性がある。[49] [50] エンジンは、あまり公表されていないが、飛行中に停止する事故も発生した。
アプリケーション
バリエーション
バリアントはEASAによって認定された[19]
- 2007年8月7日
- トレント 1000‐A、トレント 1000‐C、トレント 1000‐D、トレント 1000‐E、トレント 1000‐G、トレント 1000‐H
- 2013年9月10日
- トレント 1000‐A2、トレント 1000‐C2、トレント 1000‐D2、トレント 1000‐E2、トレント 1000‐G2、トレント 1000‐H2、トレント 1000‐J2、トレント 1000‐K2、トレント 1000‐L2
- 2015年5月6日
- トレント 1000-AE、トレント 1000-CE、トレント 1000-AE2、トレント 1000-CE2
- 2016年7月11日
- トレント 1000‐AE3、トレント 1000‐CE3、トレント 1000‐D3、トレント 1000‐G3、トレント 1000‐H3、トレント 1000‐J3、トレント 1000‐K3、トレント 1000‐L3、トレント 1000‐M3、トレント 1000‐N3、トレント 1000‐P3、トレント 1000‐Q3、トレント 1000‐R3
展示されているエンジン
トレント1000はダービーのメイキング博物館に展示されている。[51]
仕様
EASAのデータ[19]
一般的な特徴
- タイプ: 3軸高バイパス比ターボファンエンジン
- 長さ: 4.738 m (186.5 インチ)
- 直径: 285 cm (112 インチ) (ファン)
- 乾燥重量: 5,936～6,120 kg (13,087～13,492 ポンド)
コンポーネント
- コンプレッサー: 1段 LP (ファン)、8段 IP、6段 HP コンプレッサー
- 燃焼器： 18個の燃料噴霧ノズルを備えた単一の環状燃焼器
- タービン:単段高圧タービン (13391 RPM)、単段中圧タービン (8937 RPM)、6段低圧タービン (2683 RPM)
パフォーマンス
- 最大推力： 265.3～360.4 kN（59,600～81,000 lbf）
- 総圧力比： 50：1 [52]
- バイパス比： >10:1 [52]
- 空気質量流量：毎秒2,400～2,670ポンド（1,090～1,210kg）[53]
- 推力重量比： 6.01（トレント1000‐R）
参照
同等のエンジン
関連リスト
参考文献
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ロールスロイスの7E7ベースラインエンジンはアントルとトレント900に依存
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外部リンク
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