原创 耗油率减少17.6%！罗罗遄达航发家族先锋成员遄达600
傻大方_本文原始标题：耗油率减少17.6%！罗罗遄达航发家族先锋成员遄达600
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遄达的研发计划始于1988年 ， 其第一个型号最初命名为RB211-534L ， 后改名为遄达600是遄达家族系列中的第一个成员是罗罗公司恢复以英国河流名称命名发动机后的遄达家族系列中的第一个成员是针对MD-11专门设计的 。
1988年第三季度开始核心机部件试验台试验1990年上半年完成遄达600系列的设计并于1990年8月进行第一次台架试车推力达到315kN而在1991年9月试车中推力已超过335kN 。
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由于MD-11和波音747--400X被先后取消2001年2月由波音公司与罗罗公司宣布遄达600将用于波音767-400ER ， 但后来波音767-400ER又被推迟 ， 因而罗罗公司停止了遄达600的发展工作 ， 从2002年以后罗罗公司产品目录中已无遄达600这一型号了遄达600作为遄达家族系列发动机的第一个成员是遄达家族系列发动机的基础 。
遄达600的技术特点概述：
遄达600是在RB211-524G/H基础上 ， 通过加大风扇直径 ， 增加1级中压压气机、1级低压涡轮和采用一些其他新技术发展而来 ， 其耗油率比RB211-524G/H低4%比早期的RB211-524B2低17.6% 。
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图1、涡轮工作叶片冷却气流图
遄达600原拟用于MD-11虽因用户破产取消订货而终止发展但它是遄达家族系列发动机的基础 ， 其所应用的一些新技术和新结构在其他系列的遄达发动机上都得到了沿袭和发展 ， 如第三代无凸肩宽弦风扇叶片 ， 包容环 ， 高温钛合金压气机转子 ， 叶片三维气动设计 ， 正交叶片 ， 复合倾斜涡轮导向叶片 ， 带冠涡轮工作叶片 ， 涡轮工作叶片冷却空气分高压和低压两路(如图1和图2所示)大裕度涡轮前燃气温度整体式喷管等 。
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图2、涡轮工作叶片实物
遄达600的涵道比达4.7 ， 具有,1级风扇、8级中压压气机、6级高压压气机、1级高压涡轮、1级中压涡轮和4级低压涡轮 。
遄达600发动机的设计特点：（1）三转子结构
三转子结构与双转子结构相比有许多优点 ， 主要是：
ａ.级数少、叶片少 。 三转子分别在最佳转速下工作 ， 转子数、叶片数和可调叶片数减少
ｂ.性能衰退率低由于转子级数少 ， 转子较短 ， 使转子刚性和性能衰退率低 。
ｃ.冷却涡轮的空气量少 。 双转子发动机的高压涡轮一般为两级 ， 与三转子相比 ， 第2级处于高转速下工作 ， 需要冷却工作叶片 ， 而三转子的中压涡轮在较低转速下工作 ， 不需冷却 ， 涡轮冷却空气量少 ， 可使发动机耗油率降低15% 。
ｄ.转子支承复杂 。 三转子发动机的转子支承较为复杂 ， 滚珠轴承安排也比较复杂 ， 但RB211的转子采用了圆弧端齿联轴器 ， 使发动机的装配和分解比不用圆弧端齿联轴器的双转子发动机简单 。
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(２)风扇叶片：遄达600发动机的风扇叶片采用了罗罗公司发展的第三代宽弦无凸肩结构设计 。 按罗罗公司划分 ， 第一代宽弦风扇叶片是实心结构；第二代宽弦风扇叶片是蜂窝芯夹层空心结构；第三代则是采用扩散连接/超塑性成形（DB/SPF）工艺来制造的带芯片的空心风扇叶片 ， 其是罗罗公司的独创 ， 据称其重量较第二代的轻15% 。
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图3、三种空心叶片结构比较
普惠公司的空心叶片是由两面板组成 ， 只是在芯部铣出一些纵向槽道 ， 形成几道空腔 ， 最后也是采用DB/SPF方法来制造 ， 显然叶片重量要比罗罗公司所制叶片大 ， 但其优点是加工方法比前者容易得多 。
三种空心叶片结构比较如3所示 。 图4是三组件宽弦空心风扇叶片实物剖切照片 。
遄达600发动机的风扇叶片的叶根采用了圆弧形榫根 。 风扇叶片的燕尾形榫根沿弦向成弧形 ， 使榫根的外形基本与叶片在根部处的叶型一致 ， 这也是罗罗公司独创的一种设计 。 这种设计使榫根的宽度减小 ， 在叶片数目相同的情况下 ， 可使轮盘的外径较小 ， 从而减小了轮毂比 ， 在相同的外径下 。 可增大空气流通量 。 但使得不论是叶片榫根还是轮盘的榫槽 ， 加工均较困难 。
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图4、三组件宽弦空心风扇叶片实物剖切照片
(3)中压压气机：与RB211-524G/H相比 ， 遄达600发动机的中压压气机做了以下修改:
(ａ)增加了空气流量 。
(ｂ)中压压气机增加一级 ， 用8级取代原有的7级 ， 以减少级负荷和提高效率 。
(ｃ)可调静叶增加2排 ， 用3排可调静叶替代了在RB211-524G/H中的1排可调
静叶 。
(ｄ)全钛转子 ， 整个转子用钛合金焊成一体 ， 第１级轮盘盘心处向前伸出一段 ， 形成与前轴颈相连的短轴(RB211-524G/H的前轴颈用螺栓与第1、2级盘鼓连接) 。
(ｅ)正交叶片 ， 后2级转子叶片采用与气流方向垂直的设计 。 这种称为“正交”
的叶片 ， 工作时虽然在根部会产生附加的弯矩 ， 但效率较高 。
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(４)高压压气机：遄达600发动机的高压压气机也采用了全钛转子.转子为高温钛合金焊接结构 ， 前轴颈用圆弧端齿联轴器与第１级盘盘心处的斜轮毂相连 。
遄达600发动机的高压压气机还采用了被动间隙控制 。 高压压气机静子叶片外环与机匣间的环腔中装有隔热材料 ， 以控制机匣温度 ， 提高被动间隙控制能力使叶尖间隙在工况瞬变中的变化不大 。
(５)高压涡轮：遄达600发动机的高压涡轮导向器叶片采用三维气动复合倾斜设计 ， 可减小边界层损失 。 所谓复合倾斜是指导向叶片在直径方向与轴线方向均是弯曲而不是直的 。
遄达600发动机的高压涡轮工作叶片带冠；进入工作叶片的叶片冷却空气通道分高、低压两路(如图1所示)涡轮是采用MARM002定向凝固材料铸造而成 。 这种复杂但冷却效果显著的冷却叶片目前只有罗罗公司的泰、RB211-524G/H和遄达系列等发动机采用 。
(６)中压涡轮：遄达600发动机的中压涡轮导向器叶片与高压涡轮导向器叶片一样是复合倾斜叶片26片叶片宽而厚 ， 按三维气动复合倾斜设计 。 也是采用MARM002定向凝固材料铸造而成 。
遄达600发动机的中压涡轮工作叶片为可控涡变功量设计 ， 中压涡轮工作叶片采用了单晶材料SRR99铸造而成 ， 因而不需冷却 。
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(７)低压涡轮：遄达600发动机低压涡轮的叶片按三维气动及正交设计 。 遄达600、700系列为4级800系列为5级 ， 全部按三维气动设计(如图5所示) 。
工作叶片按正交原理设计叶片呈弯曲状 ， 这在其他发动机上未采用过 ， 原因是这种设计虽可提高气动效率 ， 但会带来一些强度问题 。
遄达600发动机低压涡轮后的轴承机匣为整体铸造而成 ， 是由带轴承座的内环、外环及叶型支板铸成了一个整体 。 因为低压涡轮后轴承机匣是发动机中的主要承力结构件 ， 整铸可使其结构得到强化 。
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(８)整体式喷管：大多数高涵道比涡轮风扇发动机中 ， 外涵气流与内涵气流互不干扰平行地流出发动机 ， 但遄达系列发动机中采用外涵气流通过掺混器流入内涵 ， 与内涵气流混合后再喷出发动机 ， 这种喷管称为整体式喷管 ， 外涵冷空气流过掺混器 ， 对掺混器起到强制的冷却 。
强制冷却的整体式喷管最初用于RB311-535E4、泰、V2500等中等推力的发动机 。 第一种采用整体式喷管的大推力高涵道比涡扇发动机为RB211-524G/H 。 遄达600是采用这种整体式喷管的第二种大推力高涵道比涡扇发动机 。
采用整体式喷管可提高推进效率与风扇效率 ， 从而降低耗油率与噪声 ， 另外还能增加反推推力等 ， 但重量有所增加 ， 因而适用于远程客机 。
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【原创 耗油率减少17.6%！罗罗遄达航发家族先锋成员遄达600】(９)部件寿命特点：遄达系列发动机部件的寿命较长 ， 如压气机转子与静子寿命达40000~70000h低压涡轮导向叶片与工作叶片为70000h ， 中、高压涡轮导向叶片与工作叶片为25000~40000ｈ ， 燃烧室经修理后的整体寿命可达40000ｈ各轮盘与轴为20000循环 。
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