长三角G60激光联盟陈长军导读:

据flightglobal网站2026年3月2日报道,罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce)展示了其为下一代窄体飞机研发的UltraFan 30发动机全尺寸模型,该发动机具备短进气道、波纹状出口导向叶片等特色设计。

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UltraFan 30发动机名称源于其拟议的30,000磅(约133千牛)推力级别,是罗尔斯·罗伊斯重返窄体机市场的核心候选机型。2012年,罗尔斯·罗伊斯退出国际航空发动机公司(International Aero Engines),放弃窄体机市场转而专注于宽体机领域,如今计划通过该机型重新回归这一赛道。

集团工程、技术与安全总监西蒙·伯尔(Simon Burr)向《飞行国际》(FlightGlobal)表示,这款在伦敦市中心财报发布会上展出的发动机模型,旨在“让这款产品具象化”。

“要迎接重返窄体机市场的挑战,需要各相关方的支持,”他表示,展出模型是为了向投资者证明,“我们对这项技术的投资是认真的……”

罗尔斯·罗伊斯计划于2028年启动这款齿轮传动涡扇发动机的演示机测试。此次展出的模型配备90英寸(约229厘米)直径风扇,而演示机将采用略小尺寸的风扇,其核心基于珍珠10X(Pearl 10X)公务机发动机打造。

伯尔指出,UltraFan 30的短进气道设计是经过前期测试优化的成果,可有效减轻重量、降低阻力。其波纹状出口导向叶片灵感源自鸟类仿生学,能够将气流分解为更小的高频气流,从而降低发动机噪音。

该发动机将具备高达15:1的高涵道比,并充分利用为大推力UltraFan 80发动机、遄达XWB(Trent XWB)及其他动力装置研发的各项技术。

伯尔强调,这款演示机并非原型机,而是整合现有“技术模块”的测试平台。

“目前我们尚不清楚未来窄体机的具体机身设计,”他表示,但空客(Airbus)和波音(Boeing)未来的窄体机设计大概率会朝着轻量化、大展弦比机翼、复合材料机身的方向发展。

罗尔斯·罗伊斯研究与技术总监艾伦·纽比(Alan Newby)表示,UltraFan 30“是UltraFan 80发动机在窄体机尺寸上的具体体现”,并补充道:“它在外观上与大号的UltraFan 80发动机非常相似,但经过了专门优化,以适配窄体机市场需求。”

尽管可扩展性是UltraFan系列发动机的核心设计理念,但纽比表示,在窄体机推力范围内是否进一步扩展机型,将取决于机身制造商的设计策略。

“最终是采用单一核心搭配两种不同直径风扇,还是设计独立核心,很大程度上取决于波音空客最终确定的机型系列定位,”他说,“但我们在设计时已明确考虑到这一点,思考如何通过系列化方案覆盖不同需求。”

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波纹状出口导向叶片与短进气道是UltraFan 30的核心设计特色

伯尔表示,窄体机市场具有高循环运行的特点,这也带来了一系列特定的设计优先级和考量因素。

“对于远程飞机而言,燃油消耗的最后一个百分点至关重要,”他说,“而对于这款窄体机发动机,关键在于耐久性、可靠性以及在翼时间。”

耐久性不足是当前窄体机发动机市场的突出问题——该市场目前由CFM国际公司(CFM International)和普惠(Pratt & Whitney)主导。而罗尔斯·罗伊斯在宽体机领域也曾遭遇类似困境,尤其是遄达1000(Trent 1000)发动机的可靠性问题。

“我们意识到,市场对发动机循环寿命的要求远高于当前现有产品的水平,”伯尔表示,“这在一定程度上可通过材料技术实现。我们新研发的涡轮盘超级合金目前已开始应用于部分遄达系列发动机的生产,这项技术正是源自UltraFan项目。”

他补充道,维护便利性也是关键考量因素,其中包括运输问题,尤其是风扇尺寸较大带来的运输挑战。“我们不希望所有部件都需要占用主货舱运输,”他说,“能否仅对核心部件进行维修,而将风扇和动力模块、带变速箱的风扇模块留在飞机上,只更换核心部件?”

“这款发动机的设计融入了多方面的考量,我们的目标不仅仅是为下一代窄体机提供燃油效率更优的动力装置。”

纽比还强调了生产层面的考量,尤其是考虑到单通道飞机的高产能需求。

“考虑到窄体机的生产规模,我们在设计过程中就密切关注如何实现满足市场需求的生产速度,”他说,“这与宽体机市场的权衡取舍有所不同。因此,涡轮叶片、风扇叶片的设计方式,可生产性是核心考量因素之一。”

空客已表示,计划在2030年左右确定其下一代窄体机的关键发动机选型。罗尔斯·罗伊斯押注于涵道式UltraFan 30发动机,希望要么阻止空客公司采用开式转子方案,要么取代CFM国际公司在波音窄体机项目中的独家供应地位。

纽比认为,2030年的时间节点对于2028年启动的演示机项目而言足够充裕——演示机将能够向机身制造商证明发动机的实际尺寸合理性和技术成熟度,为发动机选型奠定基础,随后通过标准的5至7年研发周期,实现商业化服役。

“我们认为从现在到2030年有足够的时间完成这些工作,”他表示,“显然,我们正与机身制造商密切合作,协调时间进度。”

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UltraFan 30是为空客下一代单通道飞机等未来窄体机设计的候选发动机

伯尔表示,公司必须在采用最先进技术与确保技术成熟度之间找到平衡。

“当然,所有人都希望产品在服役第一天就具备成熟的技术,”他表示,“但如果服役时间在21世纪30年代中期,没人愿意使用十年前的技术,大家都想要当前最先进的方案。”

罗尔斯·罗伊斯已退出窄体机市场近15年,但纽比和伯尔均认为,与竞争对手相比,公司并未处于劣势。

“若论哪个市场推动技术发展,宽体机市场或许是核心,”纽比表示,“我们在遄达XWB发动机上的技术积累,通用电气航空(GE Aerospace)在GEnx和GE9X发动机上的突破,都设定了行业技术门槛。”

“因此,问题的关键在于什么技术适合窄体机市场,以及如何在绝对性能与耐久性之间找到合适的平衡点。”

他表示,罗尔斯·罗伊斯“不担心”自身的竞争能力,但也承认:“我们必须全力以赴。必须明确了解耐久性方面的挑战,打造一款适合短循环运行的发动机——这与我们在宽体机市场习惯的设计思路有所不同。因此,我们是带着清醒的认知进入这个市场的。”

伯尔指出,罗尔斯·罗伊斯可借鉴公务机领域的核心技术原理。他表示,UltraFan 30的核心尺寸“与珍珠10X发动机的核心相差不大”,公司可将相关经验直接应用于这款新发动机的研发。

他还提到,罗尔斯·罗伊斯在三国联合军用“全球作战飞机计划”(Global Combat Air Programme,GCAP)的动力装置研发中,积累了大量技术成果。

“提升军用发动机功率密度的技术,同样能提高商用发动机的燃油效率,”伯尔说,“其中一些制造技术能够实现更优化的气流几何结构、冷却几何结构等。”

“这些不同领域的技术成果相互融合,形成了我们的核心竞争力。因此,我们不惧怕竞争,但也绝不傲慢……重返窄体机市场是一项巨大的挑战,我们对现有市场参与者充满尊重。”

UltraFan 30发动机计划于今年年底进入概念设计冻结阶段,演示机所需的部分长周期材料已完成订购。部分供应商体系也已搭建完成——罗尔斯·罗伊斯正与利勃海尔(Liebherr)合作研发变速箱,伯尔表示,发动机核心部件的供应链也已就位。

“在结构部件方面,我们仍有几项选择需要确定,比如采用铸造工艺还是制造工艺,”他补充道,“风扇系统则由我们自主研发。”

罗尔斯·罗伊斯对其性能模型的预测能力充满信心,这一点已通过此前多款发动机演示机的测试得到验证。“我们的预测结果与实际测试偏差仅在0.6%以内,相关性非常出色,”伯尔表示。

“需要关注的是一些细节问题——比如可能存在声学共振的阀门之类的部件。”

罗尔斯·罗伊斯正处于供应链受限的行业环境中研发UltraFan 30发动机,伯尔希望在优化设计、评估生产流程的过程中,避免“排队等待供应链资源”的情况。

“研发演示机时,你可以大胆尝试一些设计——但当进入量产阶段时,你可能会发现,‘这个设计确实很棒,也能提升性能,但可制造性可能不如预期’,”他表示。

“不过,制造技术的发展速度非常快,因此一些曾经的梦想设计,如今已变得切实可行。”

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