Rolls-Royce a lancé son gros moteur d'aviation de nouvelle génération en 2014, dans lequel les pales de ventilateur creuses en alliage de titane constituent l'une des technologies de base de Rolls-Royce.
image
Il leur a fallu dix ans pour enfin obtenir un processus de production stable capable de répondre aux exigences de précision, et le résultat a été une conception très légère mais extrêmement solide. Récemment, Rolls-Royce a officiellement publié le processus de fabrication des ventilateurs.
image
La fabrication d'une pale de ventilateur implique plus de 80 étapes de processus
Voici quelques-unes des étapes
Rappel amical, il est recommandé de regarder en wifi
Dans un four à une température de près de 1,000 degré, l'argon gazeux est utilisé pour dilater et façonner avec précision trois plaques de titane connectées.
À mesure que les deux plaques extérieures en titane se dilatent, la couche intermédiaire s'étend jusqu'à la structure centrale, conférant à la lame creuse une résistance extraordinaire.
Observez des millions de points de données avec une précision de mesure de 40 microns, ce qui équivaut à la moitié du diamètre d'un cheveu humain.
Le robot polit et scanne le modèle virtuel 3D pour détecter toute différence dans la lame.
image
Système de ventilateur composite en alliage de carbone/titane
Après tant d’années de développement, nous savons que l’espace disponible pour optimiser les performances aérodynamiques des avions est très limité, et tout le monde s’est concentré sur la manière d’améliorer encore l’efficacité de la propulsion et de la combustion du moteur.
En réalisant les projets Advance et UltraFan, Rolls-Royce devrait réaliser des avancées technologiques majeures dans les moteurs civils au cours des prochaines années.
Projet avancé
Dans le cadre du projet Advance, Rolls-Royce prévoit d'utiliser un nouveau moteur à haute pression avec un rapport de suralimentation supérieur à 60 pour construire la nouvelle génération de turboréacteurs à double flux. Le moteur Advance, qui devrait être mis en service en 2020, aura un taux de dilution supérieur à 11 et un taux de consommation de carburant inférieur d'au moins 20 % à celui du Trent 700 actuel.
Rappel amical, il est recommandé de regarder en wifi
Ventilateur UltraFan™
UltraFan améliorera encore la conception de la turbine moyenne pression basée sur la machine à noyau Advance et entraînera le ventilateur via un système d'engrenages.
image
Le moteur UltraFan, qui devrait être mis en service après 2025, adopte un ventilateur à pas variable entraîné par engrenages. Son taux de suralimentation total atteindra 70, le taux de dilution devrait atteindre 15 et le taux de consommation de carburant sera d'au moins 25 % inférieur à celui du Trent 700.
Rappel amical, il est recommandé de regarder en wifi
À quel point le moteur UltraFan est-il génial ?
Le système de ventilateur CTi du moteur UltraFan (traduit par : super ventilateur) utilise des pales de ventilateur en fibre de carbone/alliage de titane et un capot en matériau composite, ce qui peut réduire le poids de chaque avion de 1 500 livres (680 kg), ce qui équivaut à transporter sept autres avions. passagers sans augmenter les coûts. .
La conception à vitesse variable du moteur à superventilateur fournira une puissance efficace aux futurs moteurs à forte poussée et à taux de dilution élevé.
« Vert » ne se reflète pas seulement dans la couleur de base du matériau des pales du ventilateur en fibre de carbone/alliage de titane, mais signifie également ses effets d'économie d'énergie et de protection de l'environnement : économie de carburant, réduction des émissions et réduction du bruit.
La consommation de carburant et les émissions du moteur à superventilateur seront 25 % inférieures à celles du moteur Trent 700 actuel, et il s'agit également de la technologie de base du programme de vérification des moteurs respectueux de l'environnement (EFE).
image
Étant donné que le rapport de suralimentation du ventilateur est très faible, un contrôle de pas variable est utilisé pour empêcher le décrochage et le flottement à des vitesses non prévues, et des pales de guidage de sortie inclinées et balayées sont utilisées avec un traitement d'absorption acoustique, ce qui peut réduire efficacement le bruit.
La nacelle du moteur superventilateur est une nacelle en porte-à-faux avec supports de pales de guidage de sortie. Cette conception supprime le dispositif d'inverseur de poussée et réduit considérablement le poids du moteur.
La suppression de l'inverseur de poussée peut également réduire les pertes à l'admission et à l'échappement, réduisant ainsi davantage les niveaux de bruit.
image
L'une des conceptions principales du moteur à superventilateur, la « boîte de vitesses de puissance », a récemment terminé un test au banc en Allemagne, avec un rendement de sortie atteignant 70 000 chevaux. Il s’agit d’une autre étape importante du projet.
La puissance nominale de la boîte de vitesses atteindra 100 000 chevaux, et le plus grand turboréacteur à double flux au monde sera bientôt disponible.
UltraFan a réalisé son premier test en vol en 2014 sur la base d'essai en Arizona, aux États-Unis, sur le moteur Trent 1000 de la plateforme de vol Boeing 747-200.
Les essais effectués aux États-Unis ont montré que les ventilateurs fonctionnaient bien, marquant la première étape majeure du projet.
Des capteurs à fibre optique sont installés aux extrémités des pales du ventilateur pour surveiller la santé du ventilateur.
Rolls-Royce investit chaque année entre 1,2 et 1,3 milliard de livres sterling en R&D.
Le moteur Superfan devrait être mis en service en 2025. Actuellement, le turboréacteur à double flux GTF de Pratt & Whitney a fourni de l'énergie pour l'Airbus A320neo, le Bombardier C Series, le Mitsubishi Jet MRJ, le Russian MC-21 et l'Embraer EJet-E2. Moteurs de l'aviation civile Une ère révolutionnaire s'annonce.
