空中客车A380的强劲动力（上）

宋宜昌

去年，世界上最大的民航客机空中客车A380已经首飞。这个飞机界的巨型恐龙从幻想变成现实意义深远，它显示了人类征服天空的不屈不挠的意志和欧洲航空工业界的强大实力，给世人留下了难以抹灭的印象。

A380的确太大了。它全长 73米，机身直径7.14米，高24.1米，翼展79.8米。除了尺寸庞大外，其重量也很惊人，它的最大起飞重量592吨，全机空重252.2吨，除去燃料外最大重量402吨。它可以载555名乘客直飞1.04万千米。

巨无霸一样的飞机必须要有强有力的发动机。研制这种超级发动机就成了航空发动机工业的巨大挑战。众所周知，在四发的巨型远程客机波音747和空客A340上，美国普拉特·惠特尼公司的PW4056发动机、通用电气公司（GE）的CF6-80发动机、英国罗尔斯·罗伊斯公司（罗·罗）的RB211发动机曾经达到了航空动力的极限，即单台推力近25.7吨（252.4千牛）。其后，GE又研制出GE90发动机，罗·罗又研制了遄达800发动机，普·惠又研制了PW4000发动机，进一步提高了超大型发动机的推力。但许多分析家认为，从人类目前的工艺和技术水平讲，超大型喷气发动机的推力潜力似乎已经挖尽了。

谁料人类的钻研精神、实践能力和管理协调能力又一次被低估了。继发达机推力达到29.1吨的数量级之后，新型发动机的推力越过了30吨，又向新的高度奋进。

它们就是罗·罗公司的遄达900和GE、普·惠联合研制的GP7000。遄达900是罗·罗公司迄今研制的遄达系列中性能最好的发动机。早在1996年，空中客车公司提出要研制下一代大型四发客机A3XX（即A380），所需发动机的推力要求大于波音747-400发动机的推力且耗油率要低，降低直接使用成本10%。当时没有任何一款发动机能满足这一要求。

为此，罗·罗公司在遄达800系列的基础上衍生发展，推出了遄达900；而普惠和GE也携手组建“发动机联盟”，共同发展GP7000，以期分享A380带来的巨大利润。

主要部件和系统技术

优良的发动机性能源于先进的部件技术和各部件协调稳定的工作。遄达900的部件技术源于罗·罗公司研制RB211和遄达系列时积累的成功经验和得到使用验证的技术。

遄达900采用了罗·罗长年沿用的三转子技术，并且在部件上作了广泛的创新。

遄达900

风扇

遄达900的风扇直径为2.95米，采用三维气动技术设计，并在遄达8104发动机上证明成功；使用钛合金部件保证了耐久性，也减轻了重量；风扇叶片为扩散连接、超塑性成型的中空带加强桁条、带半月形前缘的宽弦后掠叶片。大尺寸的后掠风扇叶片可降低噪声和减轻重量，改进气动特性，以及抗外物如鸟的损伤。

压气机

8级中压和6级高压压气机，这是直接从遄达800按0.9的比例缩小而成。8级中压压气机的压比为5.81，6级高压压气机压比为4.37。这样级数虽然较多，但是工作较为平稳。这也是罗·罗一贯的技术理念。整个压气机全部按三维气动技术设计叶片。三排可调静叶片后的压气机机匣全部做成了双层，外层机匣作为承力构件传递负荷。

燃烧室

遄达900的燃烧室继承了罗·罗公司简单易维护的单环浮壁式燃烧室的特点，采用20个环状燃烧室喷嘴雾化喷油。火焰筒的头部采用C1023镍基合金铸造而成，火焰筒壁上的冷却孔即深又长，便于冷空气冷却。火焰筒内壁上还有隔热涂层，用来保护火焰筒。

高、中压涡轮

高、中压涡轮和遄达800的几何尺寸基本相同，但是转速比遄达800高，提高了工作效率。由于高压涡轮在1400℃温区工作。采用了第三代单晶叶片，叶片外形也有变化。

低压涡轮

仍采用遄达800的5级方案。所有叶片均采用三维气动技术进行设计。涡轮叶片的加工采用罗·罗公司专利发明的端壁靠模技术，该技术进一步使流过发动机的气流变得平滑。这些都有助于提高功率和供给效率。

除这些外，遄达900沿用了800的发动机电子控制系统，省下了不少研制费。

遄达900是世界上涵道比最高的大发动机，其数值达到了8.7，超过800的6和700的5。这表明其巨大的外风扇尺寸：即风扇直径2.95米。遄达900的气压比达39，发动机长4.55米，重6442千克。超过一架米格21歼击机空重。

罗·罗公司研制了两种不同推力级的遄达，另一种是推力为340千牛的遄达977。按照罗·罗公司提供的资料，遄达900的初始推力范围是311~340千牛。推力范围内的发动机采用完全相同的部件，其实该发动机最大推力可达到362千牛，但初始取证最大推力仅355千牛，而在发展试验过程中推力曾达到413千牛。换句话讲，就是遄达900的改进型具有超过40吨推力的潜力。

国际合作

来自亚洲、欧洲和美国的多家公司作为风险共担、利润共享的合作伙伴（RRSP）参与了遄达900项目的发展，主要包括：意大利菲亚特航空公司负责主齿轮箱，西班牙ITP公司负责低压涡轮部件，美国古德里奇公司负责后掠风扇和内部传感器，美国汉胜公司负责发动机电子自动控制系统，美国霍尼韦尔公司负责空气动力附件、防冰加热阀、涡轮冷却系统、空中起动装置，瑞典沃尔沃公司负责中压压气机部件，日本丸红公司也是其成员之一。还有负责燃烧室的韩国三星航空公司、生产涡轮叶片和发动机轴的日本石川岛播磨重工业公司，制造附件和涡轮组件的川崎重工业公司也加入了遄达900的“项目同盟”。 （未完待续）