虽然透博梅卡公司现在 每年销售发动机超过650台,但它们却认为已经到了研制替换轴功率为450~670千瓦级发动机的时候了。
阿赫耶发动机是这家公司销售量最大的涡轴发动机系列,1977年至今已制造了6000多台,去年认证的安装在西科斯基S-76C++直升机上的阿赫耶2S2型发动机是该系列发动机的最新改进型。
开发新发动机的原因
透博梅卡公司认为任何一款发动机的寿命周期大约是40年,这对开发商来说意味着在30年以后就必须开发新型的发动机,而阿赫耶发动机正是30年前设计的。
透博梅卡现有的最新涡轴发动机是阿迪丹(Ardiden)发动机,第一台被命名为1H/"力量"(Shakti),是为印度的Dhruv轻/中型双发直升机而开发的。
透博梅卡公司正在拟定未来动力装置的一些主要性能参数。在他们看来,未来涡轴发动机最为重要的一点就是耐久性应该有显著提高。
透博梅卡希望新发动机的大修间隔时间能够达到5000小时,而目前阿赫耶2仅为3500小时。为达到这个目标,工程师们正在着手一些部件的研究工作。
透博梅卡在考虑为罗宾逊的轻型直升机研发新的发动机,并升级西科斯基的CH-53、波音CH-47和米里的米-26的发动机。透博梅卡表示,他们将维持目前已有的6~7个发动机系列,而不会进一步扩大产品范围,更不会将高额的研究发展投资覆盖面过分拉大。
研究进展情况
透博梅卡的研究工作涉及压气机、燃烧室和排气装置等部件,到2007年这些技术有望趋于成熟,使新型动力装置的研制工作顺势开展。与此同时,该公司还着手一些军用发动机的更新升级,包括与MTU和罗-罗公司合作开发的MTR390发动机、与罗-罗联合研制的RTM322。而降低功率型的RTM322发动机也可以最终取代透博梅卡公司另一款老式的涡轴发动机马基拉(Makila)。
压气机
在压气机方面,工程师们致力于在低功率、中间功率和高功率的范围内进一步增强性能。所有的工作,目标只有一个:减少部件数量,增加安全裕度和提高压比。
据透博梅卡研究人员透露,优化压气机设计的一项技术是新型单级离心带中间叶片的叶轮设计,以提高压比。三维气动力学设计工具改进了空气动力学性能和效率。
在中间功率范围内,透博梅卡公司正在开发更高效率的"对角线"前置离心级,该项设计能够将三级轴流压气机减少为两级。
在高功率的领域内,该公司正在研究从桨毂到叶尖的大直径叶轮设计,能够将推重比提高30%,并采用新型钛合金材料,使之承受更高的温度。
燃烧室
研究人员决定分两步来改进燃烧室的性能。第一步致力于喷射和燃烧技术的改进,目标是降低10%的燃油消耗率并且在未来五年内降低50%的出口温度;第二步将在未来十年内降低60%的NOx排放物并且进一步将燃油消耗率降低15%。
透博梅卡的研究人员同时也表示,要达到第二个目标也许需要十年以上的时间。
涡轮
在涡轮方面,透博梅卡公司主要致力于高压叶片的设计,采用新型单晶合金和新的叶片冷却技术以提高效率,延长叶片寿命。叶片也将使用新的涂层提高耐热性能。
噪声控制
工程师们也在寻找降低噪声水平的方法,以期达到不久即将公布的更为严格的欧洲噪声标准。通过采用声学衬垫和其他技术,透博梅卡公司希望能够将排气噪声降低2.5分贝。
其他改进
研究工作并不是只限于单独的发动机。如发动机与直升机平台不能成功整合的话,将导致10%的功率损失。而将进入发动机的入流最大化并进行其他改进,工程师有望将输出功率提高3%~5%。
新开发的技术有些已经在现有动力装置上进行了试验,而且今年将会更多。公司希望在2008年底能够开展更为广泛的组合技术的验证,到2010年开始运用。
未来的挑战
透博梅卡的工程师们在"虎"武装直升机用的MTR390涡轴发动机上采用了"对角线"前置离心级,新的离心级提供了更高的功率,比法国和西班牙的多用途"虎"直升机MTR390改进型大30%,而燃油消耗率也得以降低。
叶轮的新设计使发动机功率达到2238千瓦。用于NH90和EH-101直升机的RTM322涡轴发动机最新改进型RTM322-01/9A目前计划是1940千瓦。在未来三年内透博梅卡将建造一座部件试验台,以评估新型发动机,作为NH90或者EH-101未来的更新升级。
除了改进发动机性能,透博梅卡还将努力增加售后服务支援。这也是该公司长期运营的目标。创新地运用了"使用频次标识"(RFID)。透博梅卡希望从欧盟RFID努力中获得更大的好处。
现在对研究人员最大的挑战就是他们手头并没有一个清晰的标准可以判定。商业运输飞机发动机尚可比照2008年生效的航空 |