بهینه‌سازی موتور ترنت XWB توسط رولزرویس

موتور ترنت XWB

موتور ترنت XWB محصول رولزرویس، یکی از کارآمدترین موتورهای نصب‌شده بر روی هواپیماهای پهن‌پیکر بشمار می‌رود که منحصر به خانواده ایرباس A350 است. ایرباس در حال حاضر دو نمونه اصلی از خانواده A350 شامل نمونه کوتاه‌برد A350-900 و نمونه دوربرد A350-1000 را ارائه می‌دهد. دو نمونه موتور توربوفن ترنت XWB-84 با نیروی پیشران ۸۴،۲۰۰ پاوند بر روی ایرباس A350-900 نصب شده‌است. رولزرویس نمونه پرقدرت دیگری موسوم به XWB-97 با نیروی پیشران ۹۷ هزار پاوند را برای نصب بر روی هواپیماهای A350-1000 و A350F معرفی کرده‌است.

ترنت XWB-97 تنها یک نمونه ارتقایافته از XWB-84 نیست و نیاز به توسعه، آزمایش و اثبات بیشتری دارد. در حالی که ۹۷- از لحاظ بسیاری از ویژگی‌ها شبیه به ۸۴- است، اما برخی از فناوری‌های پیشرفته‌ای که برای تولید نیروی پیشران نسبتا بیشتر و عملکرد بهینه هواپیما استفاده می‌کند، نیز بسیار متفاوت است. رولزرویس به طور قابل توجهی طراحی، سامانه‌ها و عملکرد XWB-97 را بهبود بخشیده تا بتواند به ظرفیت بارگیری و برد بیشتری نسبت به A350-900 دست یابد.

موتور ایرباس A350F

ایرباس قصد دارد از موتور XWB-97 نصب‌شده بر روی A350F برای ارائه ظرفیت بارگیری و برد بیشتری نسبت به رقبا استفاده کند. بنابر اعلام ایرباس، هواپیمای A350F در مقایسه با بوئینگ B777F ظرفیت بارگیری، برد و حجم بیشتری را ارائه می‌کند که همه این ویژگی‌ها، موقعیت آن را به عنوان تنها انتخاب مطمئن برای کاربران امروزی تثبیت می‌کند.

هدف ایرباس، افزایش ظرفیت بارگیری هواپیمای A350F تا ۱۰۹ تن در برد ۸۷۰۰ کیلومتری برای مشتریان خود است. پروژه هواپیمای ایرباس A350F در ژوئیه ۲۰۲۱ کلید خورد و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۵ وارد خدمت عملیاتی شود.‌

نقاط مشترک بین نمونه‌های مختلف

از دیدگاه کاربر، موتور XWB-97 عمدا به گونه‌ای طراحی شده که تفاوت قابل‌مشاهده بسیار کمی داشته باشد تا تجربه پرواز خلبانان یکسان باشد. در خانواده ترنت XWB، شکل و اندازه ناسل در هر دو نمونه موجود یکسان است. این نقطه مشترک باعث شده که وظایف عملیاتی و تعمیر و نگهداری بین نمونه‌ها با نیروی پیشران پایین‌تر و بالاتر سازگار باشد.

علاوه بر این، از نقطه نظر تعمیر و نگهداری، میزان ۸۰ درصد از اقلام خط جایگزین و ابزارها بین دو نمونه یکسان هستند. با این حال، فناوری‌های پیشرفته بکاررفته در XWB-97، نیروی پیشران بیشتر و عملکرد بهینه هواپیما را برای A350-1000 و A350F فراهم می‌کند.

تطبیق‌پذیری XWB-97

ترنت XWB-97 که در حال حاضر نیروی پیشران A350-1000 را تامین می‌کند، طیف گسترده‌ای از ماموریت‌ها در مسافت کوتاه و بلند را عملی می‌کند. امروزه، پروازهای کمتر از ۴۵ دقیقه و بیشتر از ۱۶ ساعت به طور ایمن و کارآمد توسط XWB-97 انجام می‌شود. ترنت XWB از طراحی و فناوری‌های پیشرفته بهره می‌برد که در نتیجه، قابلیت‌اطمینان، تطبیق‌پذیری و ظرفیت برد ویژه را به همراه دارد.

موتورهای ترنت XWB-97 محصول رولزرویس، طولانی‌ترین پروازهای مسافربری برنامه‌ریزی‌شده جهان بین سیدنی و لندن را انجام می‌دهند. پرواز پروژه Sunrise کانتاس از استرالیا به نیویورک و لندن با هواپیمای A350-1000 حدود ۲۰ ساعت طول خواهد کشید.

بهبود فن و هسته

اگرچه قطر فن و تعداد پره‌ها بین هر دو نمونه مشترک است، فن ۹۷- حدود ۶ درصد سریعتر از ۸۴- کار می‌کند. با این کار هوای بیشتری به موتور وارد می‌شود. اندازه هسته موتور متناسب با افزایش جریان هوا از ورودی غول‌پیکر فن طراحی شده‌است. افزایش جریان هوا در هسته، همچنین به معنای کار بیشتر برای محفظه احتراق در همگن‌سازی ترکیب هوا و سوخت و احتراق آن است.

محفظه احتراق XWB-97 برای افزایش قابلیت دمایی آن تقویت شده‌است. یک موتور جت سالم که نزدیک به حداکثر سطح نیروی پیشران کار می‌کند، تقریبا ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد را در بخش داغ تجربه می‌کند. آلیاژهای فلزی پیشرفته و کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی که در محفظه احتراق استفاده می‌شوند، در مقابل دمای بالا مقاومت می‌کنند و در عین حال بهره‌وری موتور را حفظ می‌کنند.

رولزرویس بطور گسترده‌ای از فناوری بلیسک (دیسک‌های تیغه‌ای ترکیبی) در کمپرسورهای پرفشار و متوسط در نمونه ۹۷- استفاده می‌کند. یک بلیسک شامل یک قسمت جداگانه است که دیسک و پره‌های دوار را از طریق روش تولید افزایشی، ریخته‌گری یکپارچه یا به سادگی جوش‌دادن پره‌های جداگانه به دیسک روتور متصل می‌کند. بلیسک‌ نیروی پسا را به حداقل می‌رساند و با کاهش وزن نسبت به مجموعه‌های معمولی، بازده آیرودینامیکی را بهبود می‌بخشد.

بنابر اعلام رولزرویس، ترنت XWB-97، دارای بالاترین نیروی پیشران موتور خواهد بود که تاکنون گواهینامه دریافت کرده‌است. در این موتور، از بالاترین دمای عملیاتی و پیشرفته‌ترین سیستم خنک‌کننده بهره گرفته خواهد شد.

اولین مرحله بلیسک در بخش کمپرسور میانی ترنت XWB-97 بزرگترین بخش محصول رولزرویس است که برای یک موتور تجاری تولید کرده‌است. بنابر ادعا آنها، با استفاده از فناوری بلیسک در بخش کمپرسور، میزان ۱۵ درصد کاهش وزن ماژول حاصل می‌شود.

بهبود بخش توربین

بخش‌های توربین با استفاده از مواد مقاوم در برابر دما استحکام پیدا می‌کنند تا از جریان گازهای داغ در طول انبساط اطمینان حاصل شود. دماهای بالاتر در بخش‌های توربین به سامانه‌های خنک‌کاری کارآمد نیاز دارند. داکت‌های خنک‌کننده، وَلوها و مسیرهای عبوری برای تسهیل خنک‌سازی کارآمد بهبود یافته‌اند.

برای مثال موتورهای توربوفن روزآمد مانند ترنت XWB-97 از بخش‌های خنک‌کاری مختلفی در قسمت توربین استفاده می‌کنند. این بخش‌ها خنک‌کاری داخلی، خنک‌کاری برخوردی و خنک‌کاری لایه‌ای را دربرمی‌گیرند. مکانیسم‌های متعدد به پره‌های توربین اجازه می‌دهند تا دماهای کمتر از میزان بحرانی را حفظ کنند، سایش را به حداقل برسانند و عملکرد بهینه داشته باشند. بهره‌وری حرارتی توربین پرفشار با استفاده از مواد پیشرفته و روش‌های پوشش‌‌دهی به طور قابل‌توجهی بهبود می‌یابد.

استفاده از روش‌ تولید افزایشی در نمونه ۹۷-، باعث به حداقل‌رساندن زمان تولید در مقایسه با روش‌های ماشین‌کاری یا ریخته‌گری معمولی شده‌است. به عنوان مثال، رینگ پره‌ها از ورودی به هسته موتور از طریق روش‌ تولید افزایشی تولید می‌شود.

رینگ مجموعه‌ای از مسیرهای عبوری داخلی پیچیده را فراهم می‌کند که هوای نسبتا گرم مورداستفاده توسط سامانه یخ‌زدایی را منتقل می‌کند. گردش هوای گرم در مسیرها و معابر داخلی از موتور در برابر شرایط نامساعد جوی محافظت می‌کند. موتور XWB-97 با استفاده از مواد و فناوری‌های پیشرفته، عملکرد عملیاتی پیشرو و قابلیت اطمینان را ارائه می‌دهد.

منبع:

simpleflying

 #رولزرویس #موتور ترنت #موتور هوایی

۰ ۰ رای ها
امتیازدهی به مقاله
مشترک شدن
اطلاع رسانی
guest

0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها