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| トレント | |
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| 英国ダービーのロールス・ロイス試験施設のテストベンチに設置されたトレント ターボファン エンジン。 | |
| 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・ホールディングス |
| 最初の実行 | 1990年8月27日 |
| 主な用途 | エアバス A330 エアバス A340-500 エアバス A340-600 エアバス A350 エアバス A380 ボーイング 777 ボーイング 787 |
| 開発元 | ロールスロイス RB211 |
| バリエーション | ロールスロイス トレント 500 ロールスロイス トレント 700 ロールスロイス トレント 800 ロールスロイス トレント 900 ロールスロイス トレント 1000 ロールスロイス トレント XWB ロールスロイス トレント 7000 |
| に発展した | ロールスロイス MT30 |
ロールス・ロイス トレントは、ロールス・ロイス社が製造する高バイパス ターボファンのシリーズです。RB211の3 スプールアーキテクチャを継承し、最大推力は 61,900 ～ 97,000 lbf (275 ～ 431 kN ) です。 1988年6月にRB-211-524Lとして発売され、プロトタイプは1990年8月に初運行されました。最初の派生型は1995年3月にエアバスA330に導入されたTrent 700で、その後、ボーイング777用Trent 800 （1996年）、A340用Trent 500 （2002年）、A380用Trent 900（2007年）、ボーイング787用Trent 1000 （2011年）、 A350用Trent XWB （2015年）、A330neo用Trent 7000 （ 2018年）と続きました。RR MT30のような海洋用および産業用の派生型もあります。
発達
RB211の成功にもかかわらず、大規模な民間ターボファン市場はゼネラル・エレクトリックとプラット・アンド・ホイットニーによって独占されており、ロールス・ロイスが1987年4月に民営化されたときのシェアはわずか8%でした。[1] 6月にロールス・ロイスは、エアバスA330双発ジェット機、長距離ボーイング767、MD-11用の65,000 lbf (290 kN)の開発であるRB211-700を発売するかどうかを検討していました。これは747-400の-524D4Dから派生したもので、70,000 lbf (310 kN)まで成長する可能性がありました。[2] 1988年6月までに、ロールスロイス社は5億4000万ドル以上を投資して、-524G/Hの86インチ（220cm）から95インチ（240cm）のファンにアップグレードし、低圧タービン段を3段から4段に増やし、65,000～70,000lbf（290～310kN）を目標としたRB -211-524Lの開発を進めていた。 [3]
1988年9月のファーンバラ航空ショーでは、65,000～72,000 lbf (290～320 kN)の-524L開発が確認され、3億ポンドと見積もられ、MD-11とA330に搭載され、実物大モデルがフランク・ホイットルによって公開された。[4] 1989年6月には、定格74,000 lbf (330 kN)のRB211-524LトレントがA330用に確認された。[5] MD-11用に定格65,000 lbf (290 kN)のトレントは、1990年8月27日にダービーで初走行を行った。[6] 1992年9月までに、MD-11用の94.6インチ（240cm）のTrent 600エンジンは廃止され、プロトタイプは97.4インチ（247cm）のファンを備えたA330用のTrent 700エンジンとして再構築されました。[7]
ロールスロイス社はジェットエンジンに川の名前を付けるという伝統があり、[8]このエンジンもイギリス中部のトレント川にちなんで名付けられました。
英国政府はロールスロイス社に、RB.211エンジンとトレント900までのトレントファミリーを開発するために、返済可能な4億5000万ポンドの打ち上げ投資（利子付き返済）を許可した。 [9]ロールスロイスは1997年にトレント8104、500、600の派生型に2億ポンド、2001年にトレント600と900の派生型に2億5000万ポンドを獲得したが、トレント1000の派生型については援助を求めなかった。[要出典]
提案された新しい航空機にはより高い推力が必要であり、顧客は導入時にボーイング 777 とエアバス A330 双発ジェット機が長距離双発運用で飛行することを望んでいました。ロールス・ロイス社は、開発コストを下げるために共通のコアに基づいて、あらゆる大型民間旅客機にエンジンを提供することを決定し、3軸設計は柔軟性を提供し、各スプールを個別にスケーリングできるようにしました。エンジンファミリーは、トレント川にちなんで名付けられました。これは、ロールス・ロイスの最初の実用的なターボプロップエンジンであるRB.50と、1960年代のRB.203に以前使用されていた名前です。RB.203 は、スペイを置き換えるように設計されたが導入されなかった、9,980 lbf (44.4 kN) のバイパスターボファンで最初の3軸エンジンです。
2019年にロールスロイスは510基のトレントエンジンを納入した。[10]
デザイン
RB211 の前身と同様に、Trent は2 スプール構成ではなく同心3 スプール設計を採用しています。Trent ファミリーは同様のレイアウトを維持していますが、各スプールは個別にスケーリングでき、最適な速度にさらに近づけて回転できます。コアの騒音レベルと排気ガス排出量は RB211 よりも低くなっています。
内部にウォーレンガーダー構造を持つ中空チタンファンブレードは、軽量でありながら強度、剛性、耐損傷性を実現しています。融点以上の温度で動作するために、冷却空気は、ニッケル合金の単結晶で作られ、熱遮断コーティングで覆われた中空タービンブレードのレーザードリル穴を通してコンプレッサーから排出されます。各タービンブレードは、ガス流から最大560kW（750馬力）を除去します。[11]
1998年4月、RB211-524 HTが747-400にTrent 700コアとともに導入され、以前のRB211-524G/Hに代わるものとして、TSFCが2%向上し、NOx排出量が最大40%低減し、タービン温度が50℃低くなりました。[12] Trent 800 LPスプールは毎分3300回転で回転し、[13]直径110インチ（279 cm）のファンの先端は毎秒482 mで移動します。Trent 900の116インチ（290 cm）のファンは、離陸時の平均ジェット速度を低く保ち、エアバスA380の騒音を低減します。[14]
バリエーション
第一トレント600
1986年末のマクドネル・ダグラスMD-11プログラム開始時には、 GE CF6-80C2またはPW4000エンジンのみが提供されていましたが、ロールス・ロイス社は747-400のRB211-524D4D（定格58,000 lbf（260 kN））の提案を検討していました。[15] 1988年6月までに、ロールス・ロイス社は5億4000万ドル以上を投資して、-524G/H用の86インチ（220 cm）から95インチ（240 cm）のファンにアップグレードし、3段から4段目のLPタービンステージを搭載したアップグレード版RB -211-524Lを開発し、65,000～70,000 lbf（290～310 kN）を目標としました。[3] 定格出力65,000lbf（290kN）のトレントは、1990年8月27日にダービーで初走行しました。[6] 1991年7月までに、MD-11トレントは唯一の顧客であったエアヨーロッパの倒産により放棄されました。 [16] 1992年2月までに、 94.6インチ（240cm）ファンを備えたトレント600エンジンが4基ありました。 [17] 1992年9月までに、3基がA330用の97.4インチ（247cm）ファンを備えたトレント700エンジンとして改造されました。[7]
トレント700
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ロールスロイス社は、1987年6月のローンチ時に、エアバスA330用RB211の開発を検討していた。Trent 700は、1989年4月にキャセイパシフィック航空によって初めて選定され、1992年夏に初運行され、1994年1月に認証され、1995年3月に就航した。RB211の特徴的な3軸構造を踏襲した、Trentファミリーの最初の派生型である。97.4インチ（247 cm）のファンで5:1のバイパス比を実現し、300.3～316.3 kN（67,500～71,100 lbf）の推力を生成し、総圧力比は36:1に達する。A330の動力源として、 GE CF6-80E1およびPW4000と競合する。
トレント800
Trent 800は、初期のボーイング777派生型向けのエンジンオプションの1つです。1991年9月に発売され、1993年9月に初稼働し、 1995年1月27日にEASA認証を取得し、1996年に就航しました。競合するPW4000やGE90を上回り、市場シェアは40%に達し、Trent搭載の最後の777機は2010年に納入されました。Trent 800は、Trentファミリーの3軸アーキテクチャを採用し、280 cm（110インチ）のファンを備えています。バイパス比は6.4:1、総圧力比は40.7:1に達し、最大413.4 kN（92,940 lbf）の推力を生み出します。
トレント8100
1990年の初期のTrent 800研究では、ロールスロイス社は新しいHPコアにより85,000から95,000 lbf (380から420 kN) までの成長の可能性を予測していました。[18] 1997年3月までに、ボーイング社は2000年9月の導入に向けて777-200X/300Xの成長派生型を研究しました。GEは454 kN (102,000 lbf) のGE90-102Bを提案し、P&W社は436 kN (98,000 lbf) のPW4098を提供し、ロールスロイス社は437 kN (98,000 lbf) のTrent 8100を提案していました。[19] ロールスロイス社も445kN（100,000lbf）を超えるTrent 8102を研究していた。 [20] 1997年12月までに、-300XのMTOWは324,600kg（715,600lb）に増加した。[21] 454kN（102,000lbf）のTrent 8104の設計は1998年6月までに完了する予定であったが、-200Xの就航は2002年半ばまで延期された。2.79m（110インチ）のファンを維持しながら、新しいスイープファンブレードでより高い推力を得た。[22]
104,000 lbf (460 kN) の Trent 8104 は、1998 年 12 月 16 日に初めて稼働し、5 日後には 110,000 lbf (490 kN) の推力を超え、1999 年半ばまでに他の 2 つのエンジンが加わりました。スイープファンブレードは、同じ 2.8 m (110 インチ) ファンで一定の速度で 2 ～ 3% 多くの流量を生み出し、推力が 10,000 lbf (44 kN) 増加し、ファン効率が 1% 向上します。HP コンプレッサーのローターとステーター、および IP コンプレッサーのステーターは、3D空気力学に基づいて設計されました。 777-200X/300XのMTOWが340,500 kg (750,000 lb)に拡大するにつれ、推力要件は110,000～114,000 lbf (490～510 kN)に変化した。推力を増加させるため、ファンの直径は2.9 m (114 in) に達する予定であった。[23]
1999年6月までに、8104は、提案された115,000 lbf (510 kN)のTrent 8115の基礎となりました。これは、形状的に2.5%、空力的に5%縮小されたコアと、2.8から3.0 m (110から118インチ) に拡大されたファンを備えていましたが、Trent 800アーキテクチャ(単段タービンで駆動する8段IPコンプレッサーと6段HPコンプレッサー、および5段LPタービン)は維持されていました。[24] 1999年7月、ボーイングはTrent 8115とP&Wの提案ではなくゼネラル・エレクトリックのGE90を選択し、より長距離の777専用の動力源として、GEがジェット機開発に約1億ドルで多額の資金を提供すると提案したためでした。[25]ロールスロイスは後にトレント8115の開発を中止したが、技術実証機としてトレント8104の開発を継続した。[26]
トレント500
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Trent 500 は、より大型のA340-500/600型にのみ搭載されています。1997 年 6 月に選定され、1999 年 5 月に初稼働、2000 年 6 月に初飛行、2000 年 12 月 15 日に認証を取得しました。2002 年 7 月に就航し、2011 年に A340 の生産が終了するまで 524 基が機体に搭載されて納入されました。Trent ファミリーの 3 スプール アーキテクチャを維持しながら、Trent 700 の 2.47 m (97.5 インチ) ファンと、Trent 800 コアを縮小して搭載しています。離陸時には 最大 275 kN (61,900 lbf) の推力を発揮し、巡航時には最大 8.5:1 のバイパス比を実現します。
トレント900
Trent 900はエアバスA380に搭載され、 Engine Alliance GP7000と競合しています。 1996年7月にボーイング747-500/600X向けに最初に提案されましたが、この最初のアプリケーションは後に断念されましたが、2000年12月にA380として発売されたA3XX向けに提供されました。2003年3月18日に初走行し、2004年5月17日にA340テストベッドで初飛行を行い、2004年10月29日にEASAによって認定されました。最大374 kN (84,000 lbf)を発生するTrent 900は、2.95 m (116 in)ファンを備えたTrentファミリーの3軸アーキテクチャを備えています。バイパス比は8.5～8.7:1、総圧力比は37～39:1です。
第二トレント 600
2000年3月、ボーイング社は65,000～68,000lbf（290～300kN）のエンジンを搭載した航続距離の長い767-400ERXを発売し、2004年に納入する予定であった。 [27] 7月、欧州連合がエンジンアライアンスのクアッドジェット機に関する提案を制限していた一方で 、ロールスロイス社は767-400ERXとボーイング747X向けにTrent 600を供給することになっていた。68,000～72,000lbf（300～320kN）のTrent 600は、バイパス比を高めて燃料消費を抑えるために、スウェプトファンの直径を2.59m（102インチ）に拡大してTrent 500をベースにしたものである。[28] [29]ボーイングは、離陸性能を向上させるために、より高いMTOWとより高い推力を備えた、より 長距離の767-400ERXを提供しました。 [30] 767-400ERXは、ソニッククルーザーを優先するために2001年に廃止されました。[31]ボーイングが2005年11月に747-8を発売したとき、それはゼネラルエレクトリックGEnxのみを搭載していました。[32]
トレント1000
ロールスロイストレント1000は、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GEnxと競合しています。2006年2月14日に初走行、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日にサービス導入されました。62,264–81,028 lbf (276.96–360.43 kN)のエンジンは、10:1を超えるバイパス比、2.85 m (9 ft 4 in) mのファンを備え、トレント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。
Trent XWBとAdvance3の技術を採用した改良型Trent 1000 TENは、最大3%の燃料消費量改善を目指しており、2014年半ばに初走行、2016年7月にEASA認証、2016年12月7日に787で初飛行、2017年11月23日に導入された。 2016年初頭には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機の航空機が地上待機となり、ロールスロイス社に少なくとも13億5,400万ポンドの損害を与えた。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た。Trent 7000は、エアバスA330neoに使用されるブリードエア付きバージョンである。
トレント 1500
2005年11月に380トン（84万ポンド）MTOWのA340-600 HGWが初飛行したとき、エアバスは2011年に就航予定のより大型のA340派生型の改良型を検討していた。この機体は777-300ERとの競合力が高く、A340-600よりも8～9%低い燃料消費量となる。改良されたゼネラル・エレクトリックのGEnxまたはTrent 1500エンジンにより、この燃料消費量は6～7%削減される。Trent 1500は、Trent 500の2.47メートル（97.4インチ）のファン直径とナセルを維持し、より小型で先進的なTrent 1000コアと改良されたLPタービンを搭載し、バイパス比を7.5～7.6:1から9.5:1に増加した。[33]最後のA340は2011年に納入され、改良されたA350XWB設計に置き換えられました。
トレントXWB
Trent XWBは、2006年7月にエアバスA350 XWB専用のエンジンとして選定されました。最初のエンジンは2010年6月14日に稼働し、 2012年2月18日にエアバスA380のテストベッドで初飛行し、2013年初めに認証され、2013年6月14日にA350で初飛行しました。このエンジンは、3.00 m (118インチ) のファン、IPおよびHPスプールを備え、Trentの特徴的な3軸レイアウトを維持しています。XWB-84は最大84,200 lbf (375 kN)の推力を生み出し、XWB-97は最大97,000 lbf (431 kN)の推力を生み出します。このエンジンのバイパス比は9.6:1、圧力比は50:1です。2018年9月11日、飛行時間が220万時間に達した時点で、 最初の飛行中停止が行われました。これは、すべてのトレントエンジンの中で最も強力なエンジンです。
トレント7000
ロールスロイストレント 7000は、エアバス A330neoにのみ搭載されている。2014年7月14日に発表され、2015年11月27日に初飛行を行った。2017年10月19日にA330neoに搭載され初飛行を行った。2018年7月20日にトレント 1000派生型としてEASA型式証明を取得した。11月26日に初納入され、12月20日までにETOPS 330の認可を受けた。A330のトレント 700と比較して、68,000～72,000 lbf (300～320 kN)のエンジンはバイパス比が10:1に倍増し、放出される騒音は半分になっている。圧力比は50:1に増加し、112インチ (280 cm) のファンとブリードエアシステムを備えている。 燃費は11%向上しました。
航空機以外のバリエーション
MT30（船舶用タービン）
MT30 (マリン タービン) は、Trent 800 (Trent 500 ギアボックスを装備) の派生型で、海洋用途向けに 36 MWを出力します。現在のバージョンはターボシャフトエンジンで、36 MW を出力します。Trent 800 コアを使用してパワー タービンを駆動し、その電力を電気発電機またはウォータージェットやプロペラなどの機械駆動装置に送ります。このエンジンは、英国海軍のクイーン エリザベス級航空母艦などに搭載されています。
産業用トレント60ガスタービン
この派生型は、マリン・トレントと同様に、発電と機械駆動用に設計されている。最大66MWの電力を42%の効率で供給する。[34] 2つの主要バージョンとして、DLE（ドライ低排出）とWLE（ウェット低排出）がある。WLEは水噴射式で、ISO条件で52MWではなく58MWを生産することができる。Trent 700および800とコンポーネントを共有している。[34]排気からの熱（約416～433℃）[34]は、水を加熱して蒸気タービンを駆動するために使用でき、パッケージの効率を向上させる。ロールス・ロイス以外では、Trent 60の主要パッケージング業者は英国に本拠を置くセントラックス社[35]で、同社は英国ニュートン・アボットに拠点を置く民間エンジニアリング会社である。
運用履歴
1990年8月にTrent 700モデルとして初稼働したTrentは、787の3つの派生型（Trent 1000）、A380（Trent 900）、A350（Trent XWB）すべてのローンチエンジンとして選ばれ、大きな商業的成功を収めました。競合市場における全体的なシェアは約40％です。[36] Trentファミリーのエンジンの販売により、ロールスロイスはゼネラルエレクトリックに次ぐ大型民間ターボファンエンジンの2番目に大きなサプライヤーとなり、[37]ライバルのプラットアンドホイットニーを3位に追いやりました。2019年6月までに、Trentファミリーは1億2500万時間以上を達成しました。[38]
現在、英国航空とタイ航空がトレントの最大手運航会社で、4種類のトレント機が運航中または発注中である。これにシンガポール航空とキャセイパシフィック航空が3種類のトレント機を運航中である。注2
事件
2008年1月17日、北京発ロンドン行きの38便として運航されていたブリティッシュ・エアウェイズのボーイング777-236ERが、最終進入中にトレント800エンジンの両方が動力を失い、ヒースロー空港に不時着した。その後の調査で、燃料システムから放出された氷が燃料油熱交換器に蓄積し、エンジンへの燃料の流れが制限されていたことが判明した。[39]この結果、耐空性指令により熱交換器の交換が義務付けられた。[40]この命令は、エアバスA330の1つのエンジンで同様の動力損失が見られたこと[40]と、別の事故では両方のエンジンで見られたことから、500および700シリーズのエンジンにも拡大された。[41]この改修には、多数の小さな突出チューブのあるフェースプレートを平らなものに交換することが含まれる。[42]
2010 年 11 月 4 日、シンガポールからシドニーへ向かう途中、32 便として運航されていたカンタス航空のエアバス A380-842 (登録番号 VH-OQA) が、4 機の Trent 972-84 のうち 1 機で制御不能なエンジン故障(爆発) に見舞われました。原因は、オイル供給スタブ パイプの製造ミスによるものでした。詳細については、 Trent 900の記事を参照してください。
研究
手頃な価格で短期的に低排出
2000年3月1日から2005年2月28日まで、EUはEEFAEプロジェクトに資金を提供し、2007年/2008年からCO2を12～20%、亜酸化窒素を最大80%削減する2つのプログラムの設計とテストを目指した。総予算は1億160万ユーロで、EUからの5090万ユーロを含み、ロールスロイス社が調整した。[43]この予算は、ANTLEデモンストレーターと長期的な技術応用のためのCLEANプログラムに均等に配分された。ANTLEプログラムは、CO2排出量を12%、NOx排出量を60%、取得コストを20%、ライフサイクルコストを30%、開発サイクルを50%削減し、信頼性を60%向上させることを目標としていた。テスト段階は2005年夏に終了した。[44]
ANTLEエンジンはロールスロイス・トレント500をベースにしていた。[45] ロールスロイス・ドイツが高圧コンプレッサーを、ロールスロイスUKが燃焼室と高圧タービンを、イタリアのアビオが中圧タービンを、ITPが低圧タービン（LPT）と外部ケーシングを担当し、投資額は2050万ユーロでプログラムの20％の株式を保有している。[44] ボルボ・エアロが後部タービン構造を担当した。[46]新しい5段HPコンプレッサー、リーンバーン燃焼器、シュラウドなしHPタービン、可変形状IPタービンを備えている。イスパノ・スイザの新しいアクセサリギアボックス、グッドリッチの新しい分散制御システム、テックスペース・エアロの新しいオイルシステムも装備されている。
改良型低圧原子力システム（ALPS）
2014年にチタン製前縁とカーボン製ケースを備えたCTiファンブレードの飛行試験を行った後、2017年には横風、騒音、先端クリアランスの研究、フラッターマッピング、性能および着氷条件の試験を含む屋内および屋外試験が行われた。2018年後半、ロールスロイスは、鳥衝突試験を含む、複合材ファンブレードとケースを装備したトレント1000であるALPSデモンストレーターの地上試験を行った。[47] [48]
前進
2014年2月26日、ロールスロイスはトレントの今後の開発の詳細を発表しました。アドバンスは最初の設計であり、2020年代末から準備が整う可能性があり、第1世代のトレントよりも少なくとも20％優れた燃料燃焼を提供することを目指しています。 [49] アドバンスのバイパス比は11：1を超え、全体の圧力比は60：1を超える必要があります。[50]
以前のトレントでは、HPスプールはすべてのモデルで似ており、エンジンは中圧スプールの仕事を増やすことで大型化しました。アドバンスではこの傾向が逆転し、負荷は高圧スプールにシフトされ、圧力比が高くなり、圧縮機段数はトレントXWBの6段から最大10段になり、タービンは現在の単段から2段に置き換えられました。IPコンプレッサーは、現在のXWBの8段から4段に縮小され、IPタービンは2段ではなく単段になります。[51]
Advance3地上実証機には、トレントアーキテクチャのみで実行されたリーンバーン、第1段シールセグメントのタービン高温能力のためのセラミックマトリックス複合材（CMC）、鋳造接合された第1段ベーン、小型コア内の高負荷環境を管理するために必要となる、金属レース上で動作するセラミックローラーを備えたハイブリッドボールベアリングが含まれています。[52]
2016年に開設されたRRの3000万ドルのCMC施設は、第2段高圧タービンの静的部品に使用される前に、最初の部品であるシールを生産しました。リーンバーン燃焼器のツイン燃料分配システムは、高度な制御およびスイッチングシステムにより複雑さが増し、配管が2倍になりますが、燃料消費量を改善し、NOx排出量を削減します。ハイブリッドセラミックベアリングは、負荷の変化に対応するために新しく構成されており、高温にも耐えます。[53]
1つのIPと4つのHPコンプレッサーステージの可変ベーンが、飛行エンベロープ全体の絶え間ない変化に合わせて最適化されます。空気パイプは積層造形で製造され、プロトタイプの部品は新しいサプライヤーから提供されます。Advance3は、ベアリング負荷、水の摂取、騒音源とその緩和、熱と燃焼器の振動を調査し、ブレード先端、内部クリアランス、適応制御操作を動作中にX線撮影して熱機械モデリングを検証します。ボーイングの新しい中型飛行機のニーズは、その推力範囲にあります。高度な冷却金属部品とセラミックマトリックス複合部品は、高温タービン技術（HT3）イニシアチブの一環として、Trent XWB-97に基づく2018年後半のデモンストレーターでテストされます。[53]
このコアは、2017年半ばの地上試験のために、トレントXWB-84ファンとトレント1000LPタービンと組み合わされる。[54] Advance3デモンストレーターは、2018年初頭まで評価を受けるため、2017年7月にブリストルの生産施設からダービーの試験場に 送られた。 [53] デモンストレーターは、2017年11月にダービーで初期運転を開始した。[55]
2018年初頭、デモンストレーターはコア出力の90%を達成し、 HPコンプレッサー後部のP30圧力が450 psi（31 bar）に達し、コンプレッサーの配置の違いによって変化するベアリング負荷を測定した。 [56]希薄燃焼燃焼器は振動を 発生しなかったが、今後の試験では水の浸入、騒音、エンジン作動中のX線検査、コアゾーンとホットエンドの熱調査が行われる予定である。[47] 2018年7月までに、Advance3コアはフルパワーで稼働した。[57] 2019年初頭までに、エンジンは100時間以上稼働した。[58]
先進低排出燃焼システム（ALECSys）
スタンドアロンエンジンは、別のエンジンが飛行テストされる前に、地上でALECSysをテストします。[53]リーンバーン燃焼器の屋内地上テストは、2018年1月に改造されたTrent 1000で完了し、2018年2月に寒冷地試験のためにマニトバに送られ、起動と氷の摂取がカバーされました。その後、屋外のリグで騒音テストが行われ、2018年以降数年間で飛行テストが行われます。[47]
ウルトラファン
ウルトラファンは可変ピッチファンシステムを備えたギアードターボファンで、少なくとも25％の効率向上を約束します。[49]ウルトラファンは15:1のバイパス比と70:1の総圧力比を目指しています。[50]
ウルトラファンはアドバンスコアを維持しているが、可変ピッチファンブレードを備えたギア付きターボファンアーキテクチャも備えている。ファンはピッチを変化させて各飛行段階を最適化するため、逆推力装置が不要になる。ロールスロイス社は、通常の中空チタンブレードの代わりにカーボン複合ファンブレードを使用する予定だった。この組み合わせにより、エンジン1基あたり340kg（750ポンド）の重量削減が見込まれていた。[51]
可変ピッチファンは、低圧力比ファンの操作性を向上させます。[59]ロールスロイスは、イオンプレーティング（IP）タービンブレード技術をテストするためにインダストリア・デ・ターボ・プロパルソーレスと協力しました。 [60]ロールスロイスは、ベルリン近郊のダーレヴィッツで、飛行中の負荷条件をシミュレートする15〜80MW（20,000〜107,000馬力）のギアシステム用のパワーリグを構築し、200人のエンジニアを採用しました。最初のテストギアの比率は4：1に近づき、推力は最大440kN（100,000lbf）になる可能性があります。[61]テストリグには8,400万ユーロ（9,400万ドル）が投資されました。[53]
リープヘル社との提携により、75MW（10万馬力）のウルトラファンギアボックスが2016年10月に初稼働した。 [62] [63]低速ファンリグによる最初の一連のテストと第二世代のチタンアルミナイドIPタービンブレードの鋳造の後、ウルトラファンデモンストレーターの初期コンセプトデザインは2017年に凍結される予定だった。 [54]テストでは、ギアボックス内のオイルの流れを評価するために、2016年9月に姿勢リグで航空機のピッチとロールをシミュレートした。[64]ギアボックスは2017年5月に高出力テストを経た。 [64] [65]ウルトラファンの直径は300cm（120インチ）になる予定だった。チタン前縁のファンブレードはALPSプログラムの下で評価された。[53]
2017年9月に英国マンチェスターで開催された国際空気呼吸エンジン学会（ISABE）会議で、ロールスロイス社の最高技術責任者ポール・スタイン氏は、52MW（7万馬力）に達したと発表した。[66] 2018年初頭、3つ目のギアボックスの耐久性と信頼性がテストされた。[47]その後、最初のギアボックスが評価のために分解され、コンポーネントの性能予測が確認された。[47] 2018年4月、エアバスは、欧州連合の研究プログラムClean Sky 2との共同出資により、航空機の統合とナセルを提供し、飛行テストを行うことに合意した。 [67]
2018年4月のILAベルリン航空ショーでは、ロールスロイス社のボーイング747-200で飛行試験が実施されたことが確認された。[68]このデモンストレーターは、アドバンス3と52MW（70,000馬力）のギアボックスの最新試験を利用して、310～360kN（70,000～80,000lbf）の推力を生成した。[68]ファンの直径は最大356cm（140インチ）で、トレントXWBの300cm（118インチ）、GE9Xの340cm（134インチ）と比較して大きい。[68]
バイパスが高くファン圧力比が低いと、低速ファンの不安定性を引き起こしますが、可変面積ジェットノズルの代わりに可変ピッチブレードを使用することで改善されます。[69]逆推力装置をなくすことに加えて、短くスリムなナセルは軽量で抗力が少なくなりますが、逆推力では流れが歪み、ノズルがバイパスダクトに変わり、部分的に再び中間コンプレッサーに逆流します。[69]大型ファンはガルウィング機体につながる可能性があります。 [ 69] 2018年7月までに、UltraFanの構成は凍結されました。詳細設計とコンポーネントの製造は、2021年の地上テストを可能にするように設定されました。[57]直径800mm（2フィート7インチ）の遊星ギアボックスには5つの遊星ギアがあり、110～490kN（25,000～110,000lbf）のターボファンに動力を与えるサイズで、2019年初頭までに250時間以上の稼働時間を蓄積しました。[58]
2019年2月、2021年に地上でのフルスケールテストを実施した後、現在の航空機のエンジンを交換するため、導入が2027年に延期された。 [70] 2030年代から2040年代には、Trent 800に対する25％の改善を超えて、可変ピッチファンまたはより電動化されたアーキテクチャが必要になるだろう。[70]シャフトコールドエンドに100〜500kW（130〜670馬力）の統合スタータージェネレーターを設置すると、より小型のアクセサリドライブが可能になります。[70]これにより、胴体後部の境界層吸引ファンを駆動して、効率を35％向上させることができます。 [70]
2020年2月までに、ロールスロイスは英国ブリストルで直径355cm（140インチ）のカーボンファイバーファンブレードを製造し、複合材ファンケースにより双発ジェット機で最大700kg（1,500ポンド）の重量を削減しました。[71] 2022年3月までに、ロールスロイスは64MW（86,000馬力）までテストされたパワーギアボックスをダーレヴィッツから組み立てのために英国の拠点に移しました。[72]
2023年5月までに、14:1のバイパス比、カーボンチタンファンブレード、Advance3コア、新型燃焼器を備えた80,000 lbf（360 kN）の実証機による初走行が行われた。[73]トレントXWBよりも10％燃料効率が向上したこのアーキテクチャは、 2030年代に単通路または双通路で111〜444 kN（25,000〜100,000 lb f ）の推力範囲をカバーできる可能性がある。 [73]
2023年11月、実証機は最大出力テストで少なくとも85,000lbf（380kN）を達成し、設計上の80,000lbfを超え、70時間以上の稼働時間を蓄積したことが発表されました。[74]
2024年のファーンボロー航空ショーで、ロールス・ロイスはトレントエンジンのアップグレードを発表しましたが、いくつかの機能強化はウルトラファン技術デモンストレータープロジェクトを活用したものでした。[75]
アプリケーション
- エアバス A330 (トレント 700 )
- エアバス A330neo (トレント 7000 )
- エアバス A340 (-500 および -600 シリーズのみ) (トレント 500 )
- エアバス A350 (トレント XWB )
- エアバス A380 (トレント 900 )
- ボーイング 777 (-200、-200ER、-300 シリーズのみ) (トレント 800 )
- ボーイング 787 ドリームライナー(トレント 1000 )
仕様
参照
関連開発
関連リスト
脚注
注記
- ^ トレント700より10%優れている
- ^ オリジナルのトレントエンジンに比べて15パーセントの燃費向上
- 1. ^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さらに適合するようになれば、あるメーカーのエンジンから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 タイプ間で大幅な運航コストの差が必要になります。現在のエンジンにはそのような差はありません。[要出典]
- 2. ^ 2024年3月現在、シンガポール航空はトレント900エンジンを搭載したエアバスA380-800を12機、トレントXWBエンジンを搭載したエアバスA350-900を63機（A350-900ULR 7機を含む）、およびトレント1000エンジンを搭載したボーイング787-10を22機保有している。シンガポール航空のLCC子会社であるスクートも、現在のボーイング787（ボーイング787-8が11機、ボーイング787-9が10機）すべてをトレント1000で運航している。
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外部リンク
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