世界最大复材风扇叶片
罗尔斯·罗伊斯使用可持续燃料进行全功率发动机测试，以提高未来窄体和宽体飞机的航空效率。
UltraFan 近距离观察。
Rolls-Royce （英国伦敦）在其位于英国德比的工 厂成功地将其 UltraFan 技术演示机运行到最大功率。 测试的初始阶段是使用 100%可持续航空燃料（SAF-）进行的。
今年早些时候， UltraFan 演示器首次成功测试。从那时起，作为严格测试制度的一部分，该团队一直 在逐步提高功率，演示者的表现符合公司的预期。测 试结果将提供有价值的学习，数据将用于继续分析航
空发动机。
UltraFan 的效率比劳斯莱斯的 Trent XWB 提高了 10%， 后者被称为世界上现役效率最高的大型航空发
动机。 UltraFan 的可扩展技术推力约为 25000-110000磅，也有可能为预计在 2030 年代推出的新型窄体和宽
体飞机提供动力。
此外，作为 UltraFan 开发计划的一部分， 罗尔斯 · 罗伊斯已经确定了一些可能转移到其当前特伦特 (Trent)发动机的技术，这些技术将为客户提供更高的 可用性、可靠性和效率。
集团工程总监 Simon Burr 表示： “ 我们估计，要 在 2050 年前实现净零飞行，最新一代高效燃气轮机 （如在 100%SAF 下运行的 UltraFan）的组合可能会贡 献总解决方案的 80%左右，这就是为什么这一宣布对 劳斯莱斯和整个行业来说是一个重要的里程碑。 ”，罗尔斯 · 罗伊斯公司的技术和安全。
UltraFan 已经酝酿了十年， 其概念于 2014 年公开 亮相。据该公司称，这是一种与目前服役的约 4200 台 劳斯莱斯民用大型发动机截然不同的设计架构，因为 它采用了尚未以这种尺寸生产的齿轮设计。阅读“ 罗 尔斯 · 罗伊斯开始为 UltraFan 演示器制造世界上最大 的复合材料风扇叶片 ” ，了解与复合材料组件和罗尔 斯 · 罗伊斯可持续发展战略中的关键元素有关的详细信息。
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CFRP 叶片和风扇壳体为双引擎飞机减重 700 公斤
英国布里斯托尔 Rolls-Royce 复合材料技术中心生产的复合材料风扇叶片
UltraFan 的艺术家渲染图，采用直径 140 英寸（3 ，56 米）的一组 18 个复合风扇叶片。
Rolls-Royce（英国伦敦）已经开始生产世界上最大的 风扇叶片，用于其 UltraFan 演示发动机，这将在效率和 可持续性方面树立新的标准。这一里程碑标志着该演示器的零部件生产正式开始。
复合材料叶片
据报道， UltraFan 发动机将在效率和可持续性方面 制定新标准，与第一代 Trent 发动机相比，燃料消耗和 排放量减少了 25%。效率的提高部分来自 UltraFan 的复 合风扇叶片和风扇外壳，它将双引擎飞机的重量减轻了
700 公斤， 相当于 7 个人带着行李。
作为一套， 复合材料叶片的直径为 140 英寸， 几乎 相当于目前窄体飞机机身的大小。它们是在该公司位于
英国布里斯托尔的技术中心制造的。
风扇叶片由 500 层 HexPly M91 赫氏（Hexcel- 美国 康涅狄格州斯坦福德市）碳纤维增强、高韧性和耐冲击 环氧预浸料制成。 赫氏（Hexcel） 提供用于自动上篮的 狭缝胶带。叶片使用热和压力进行热压罐固化，精密加 工， 然后在前缘结合薄钛护套之前进行涂层， 以防止侵 蚀、异物和鸟类撞击。使用计量学和超声波测试对复合
钛（CTi-composite titanium）叶片进行检查和测量。
罗尔斯 ·罗伊斯复合材料技术中心正在使用 GOM 计量系统对复合材料风扇叶片进行扫描。
布里斯托尔复合材料厂
布里斯托尔复合材料工厂可追溯到复合材料技术 与应用有限公司（CTAL-Composite Technology and Applications Ltd）， 该公司是 Rolls-Royce 和 GKN Aerospace （英国 Redditch）于 2008 年成立的合资企业。 CTAL 将罗尔 斯 · 罗伊斯在先进发动机技术方面的专业知识与吉凯 恩航空航天在复合材料研究和自动化制造方面的能力 结合在一起。英国政府资助 Rolls-Royce 的复合材料技术 研发也始于 2008 年， 并于 2012 年用于在怀特岛建立 CTAL 设施。罗尔斯 · 罗伊斯于 2015 年宣布，将于 2017 年将 CTAL 的能力， 包括设备和 30-40 名人员转移到布里斯托尔。
罗尔斯·罗伊斯在 2015 年报告称，预生产复合材料 设施将在现有建筑内开发， 同时开发碳纤维复合材料电 气线束筏的新设施， 该设施当时正在布里斯托尔工厂建 造。这两个工厂都受益于与布里斯托尔国家复合材料中 心（NCC-National Composites Centre ）合作开发的制造技术， 以 及布里斯托尔大学罗尔斯 · 罗伊斯大学技术中心进行的研究。
先进低压系统（ALPS-Advanced Low Pressure System）演示机的罗尔斯 ·罗
伊斯碳纤维复合钛（CTi-composite titanium）风扇叶片。
可持续发展战略的关键要素
复合材料叶片已经在先进低压系统 （ALPS-Advanced Low Pressure System ） 开发发动机上进行了广泛测试， 包括在 劳斯莱斯飞行试验台上进行的飞行测试。 ALPS 是罗尔 斯 · 罗伊斯、Clean Sky 、Innovate UK、BEIS、ATI 、ITP Aero 和 GKN 的合作伙伴。ATI、Innovate UK、LuFo 和Clean Sky 2 支持为实现 UltraFan 而开发的技术组合。
UltraFan 是罗尔斯 · 罗伊斯可持续发展战略的一个 关键要素， 该战略包括持续研究以提高燃气轮机性能， 以及开创电气化， 并与行业合作伙伴合作加快可持续航 空燃料的使用。它也是劳斯莱斯智能引擎愿景的一部分，该愿景将其产品、服务和数字技术结合在一起。
UltraFan 将于 2021 年开始地面测试，并在本世纪末 投入使用， 它是一种可扩展的设计， 推力从 25000 磅到100000 磅不等。它还具有以下特点：
一种新的发动机核心架构—— 提供最大的燃 油燃烧效率和低排放
先进的陶瓷基复合材料 – 在涡轮机高温下更 有效运行的耐热部件
齿轮传动设计， 最大限度地提高高推力、高旁 通比的发动机效率。
罗尔斯·罗伊斯民用航空总裁克里斯·乔勒顿表示： “这是 UltraFan 的十年，随着示范发动机的开始生产， 进入 20 世纪 20 年代令人兴奋。 ” 。“ 我们已经把所有 的构建块、设计、技术、一个全新的试验台都准备好了，
现在我们真的看到了发动机的组装。 ”
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该工厂正在为罗尔斯·罗伊斯 UltraFan 喷气发动机演示机开发碳纤维复合材料风扇叶片和风扇机匣。
Rolls-Royce（英国德比）1 月 9 日报道称， 该公司已 在英国布里斯托尔开设了一家新工厂， 开发用于喷气发 动机的碳纤维复合材料风扇叶片和风扇外壳。该公司表 示， 其新技术的目标是减少排放， 大幅减轻喷气发动机
重量，降低油耗。
该工厂正在制造的风扇叶片和风扇外壳是劳斯莱斯 UltraFan 发动机演示器的一个特点，该公司表示，与第 一款特伦特(Trent)发动机设计相比， 该发动机设计将减 少至少 25%的燃料消耗和二氧化碳排放。据罗尔斯 · 罗 伊斯公司称，其一个由碳纤维复合材料制成的风扇系统每架飞机可节省近 700 公斤，相当于 7 名乘客及其行李。
罗尔斯·罗伊斯表示，其风扇叶片由数百层预先填充树 脂的碳纤维材料组成。在施加热量和压力后，每个刀片 都有一个薄的钛前缘，据报道， 它可以防止侵蚀、异物和鸟类撞击。
几十年来， 罗尔斯·罗伊斯一直在开发用于发动机零件 的碳纤维技术。新设施计划将这项技术提升到一个新的 水平， 部分原因是与国家复合材料中心（布里斯托尔） 和布里斯托尔大学的 Rolls-Royce 大学技术中心以及英国和欧洲的其他大学和研究中心建立了合作伙伴关系。
据报道， 新工厂将使用低能耗、低排放的工艺， 并采用 最先进的自动化制造方法和材料。它还打算最大限度地 利用原材料，减少浪费。罗尔斯·罗伊斯承诺到 2030 年
在其运营和设施中实现零排放。
该工厂已在布里斯托尔获得 150 个工作岗位。现有的劳 斯莱斯复合材料制造技术设施以及大约 30 名员工已从怀特岛转移到布里斯托尔。
罗尔斯·罗伊斯航空航天技术和未来项目总监 Alan Newby 表示： “ 这座令人难以置信的新设施体现了我们 对创造更清洁、更高效的电力形式的承诺。 ” 。“ 我们的高技能员工将使用最新的技术、材料和制造技术来开
发部件，这些部件将有助于制造更轻、更安静、更强大、排放更少的喷气发动机。 ”
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注： | 原文见， | 1.《 Composites-intensive UltraFan aeroengine achieves full power milestone 》2023 ．11 ．24
2. 《 Rolls-Royce opens composite fan blade facility in Bristol, U.K. 》 2020.1.10
3.《Rolls-Royce opens composite fan blade facility in Bristol, U.K.》 2020.1.10 杨超凡 2023.11.29 |
