【行业动态】走进罗罗工厂:航空发动机是如此制造的
导读:在英国德比的罗罗航空发动机总部里,罗罗公司的约1000多名工人正干得热火朝天,各种机器旋转声,风扇嗡嗡声和叶片尖叫声此起彼伏,在这里各种复杂的任务都是为了一个简单的目标:让罗罗发动机上天。
罗罗公司遄达XWB系列发动机的工程师迈克尔-麦克里表示:“这一切都是为了让客户满意,并让我们制造的发动机变得更加受欢迎。当然,我们已经完成了受欢迎的设计,完成了受欢迎的产品,我们现在最大的挑战是如何保持足够高的生产率?”
遄达XWB发动机是一款大涵道涡扇发动机,为空客A350 XWB客机提供动力。当你在全球航空旅行时,你会很容易的发现它在世界各地的身影,如卡塔尔航空公司,新加坡航空公司和汉莎航空公司。
超过1,800台遄达XWB发动机正在全球范围内投入使用或订购。在位于英格兰东米德兰兹地区德比的罗罗工厂里,它的目标是安全、快速地制造这些发动机,并达到最高的适航标准。
麦克里带领记者走访了整个工厂,为大家了解遄达XWB发动机的制造方法,以及从制造、测试到起飞所需的步骤。
工程奇迹
遄达XWB发动机是在英格兰东米德兰兹地区的德比制造的,它由8个关键模块组成。
麦克里表示:“我们在德比工厂制造八个模块中的6个,其它2个模块通过与供应商签订了两份合同来保障。”
遄达XWB发动机的低压压气机由川崎重工在日本制造,同时低压涡轮由西班牙的ITP公司组装,然后再将这2个模块运回英国德比进行总装。
麦克里开始介绍德比遄达发动机的风扇机匣生产线。
机匣围绕着整个发动机的外部,通常覆盖有整流罩,外部罩壳上标有产品和航空公司的名称。
麦克里解释说:“这是为了方便安装所有的线路和管道,以及保持对风扇叶片的包容性。”他指着一个带有碳纤维顶部的裸露风扇机匣。
风扇机匣有一个“湿”侧和“干”侧。湿侧是燃料和油的去向,干侧是电缆和电子设备所在的位置,远离液体以避免任何不可预见的干扰问题。
麦克里表示:“每个班次我们有三个钳工,对一个风扇机匣工作。每个风扇机匣分成3个三分之一区域,这样每个人对应一个工作区域,而不需要彼此交互。”
下一步是您坐飞机时,可以看到的引擎部分,一个旋转的大风扇。
配重用于平衡风扇并确保其符合设计规格。
“这有点像当你的车轮有点摇晃时,你可以在里面增加一些额外的重物,我们通过在风扇里面增加一些配重块来抵消可能引起振动的任何微小差异,这是因为我们要确保客户的乘坐尽可能平稳顺畅,确保整个发动机的所有部件上建立了一种零振动。”麦克里解释道。
乘客的体验也始终是罗罗公司重点关注的对象。理想情况下,乘客几乎感受不到引擎带来的颠簸,除了它让你从A地飞到B地的事实。
随着记者走近生产线,看到罗罗公司的一位员工正在用一个大型的盒子状机器(工装设备)旋转风扇。计算机软件给出了他需要放置额外配重块的位置。
“尽可能保持平衡和准确非常重要,”麦克里说,任何不平衡都会导致发动机出现严重问题。
下一步
发动机由8个关键模块组成。
在工厂里走走,你会发现周围到处都是人,还有机器,但没有你想象中的机器人。
“这是一个真正的,非常熟练的工作,而不是一个大机器的头脑。”麦克里说,他在伦敦帝国理工学院学习机械工程,之后他开始在罗罗开始了毕生的工作。
下一步是将燃烧器模块与中间级机匣装配起来,中间级机匣确保轴承穿过发动机中部连接齿轮箱,是主结构用于发动机前部的支撑。
拥有熟练的技术工人也是发动机生产线的一部分。
“因此,当工装固定好发动机保持静止时,整个地板开始向上移动,因此整个技师团队也随着从下往上遍历发动机。”麦克里说。
此时的发动机基本上是“光头”,您从发动机的核心机装配转为进行发动机“打扮”。
麦克里说:“你需要将所有发动机热端和冷端的管道连接起来,然后将所有的类型的电缆布置好。”
然后将风扇模块平放在地板上,并将发动机核心机抬起,然后落到风扇机匣的中心。
现在它已经是一台飞机引擎了,但它还没有准备好飞行。
测试过程
也许该设施中最令人印象深刻的部分就是试验台。
这是一个宽敞,冗长的房间,有一个庞大的设施,将发动机固定到位,准备试用。
当发动机在测试台上时,测试人员会试验发动机处理各种可能碰到的情况,如紧急停机甚至是与鸟类的碰撞:通过将死鸟以及动物胶模型投入发动机以重建鸟击过程。
还会记录推力,您不希望任何不平衡,因为这会影响发动机的运行方式。
该发动机还通过所谓的嗅探测试来测试机舱的气味问题。
“我们确保发动机没有气味进入飞机机舱。”麦克里说。
那么如果怀疑滑油泄漏那该怎么办呢?
摄像机被引入发动机并可以进行必要的更改。
罗罗测试过程的长度各不相同。新产品将在几天内进行彻底检查,但已经投入生产的已获得型号认证的发动机可以在较短的测试期后确认准备就绪。
在必须维修之前,每台发动机将经历大约3000个飞行循环。
当发动机准备好运行时,它将被拆开,通过液压机器分成两半并在卡车后部运输,通常运送到法国图卢兹的空客总部,准备成为空客A350 XWB的一部分。
在需要维修之前,每台发动机将经历大约3,000个飞行循环,将成百上千名乘客运送到目的地。
那么发动机是如何让飞机离地的呢?
“有四个词可以描述我们的航空发动机,它们是吸气,挤压,爆炸,吹气,”麦克里说。
首先:吸气,前面的风扇吸入空气,80%的空气通过发动机风扇并向后面排除,这提供了大部分推力,推动发动机前进。
而另外20%的空气经过风扇后,进入核心机,并在核心机中持续压缩,因此这部分空气的体积将变得越来越小。
“这是挤压部分,”麦克里说。
空气与燃料混合,然后通过点火点燃,当然,这就是“爆炸”。
最后一部分吹气呢?随着空气体积在压气机中变小,然后在涡轮中变大,提取出更多能量。空气经过每一级涡轮叶片都回推动发动机风扇旋转。
麦凯里说:“有点像你在沙滩上得到的小风车,它有效地加载和加载了越来越多的能量。”
罗罗表示,它致力于开发环保型发动机。
罗罗热衷于强调遄达XWB发动机具有很好的燃油效率和可靠性。与原来的遄达发动机相比,它具有提升了15%的燃油消耗优势。
此外,它很安静,即使68个高压涡轮叶片中的每一个在起飞时都产生800马力,相当于一级方程式赛车的推力,共有68个叶片,总共起飞时产生50,000马力。
这其实也是飞机引擎的一些不那么显眼的秘密属性,在航空公司的乘客中,除非他们是一些航空技术乘客,很少有人会考虑是什么让他们飞离了地面。
“许多人坐过飞机,但却很少有人知道他乘坐的飞机发动机是谁制造的,通常他们不在乎。”罗罗公司市场营销,战略和未来项目负责人Caroline Day表示。
罗罗遄达XWB为空客A350 XWB提供动力。
不过Caroline Day也提到,目前全球不断提高对气候危机的认识正在改变这种观念。
许多航空旅行者越来越关注他们的碳足迹并让航空运营商承担责任。
“我认为通过社交媒体,现在我们与公众进行了更多的互动,这很棒。”Day说。“我们非常清楚这种气候变化的压力,我认为我们可以证明我们绝对做到了这一点,我们正在努力减少燃料消耗并减少排放。”