齿轮的“使命”
事实上,罗·罗并不是第一个将齿轮传动技术应用到大型航空发动机的公司。早在2008年,普惠公司在当年的范堡罗航展上宣布为新一代单通道飞机研制齿轮传动发动机。目前,首款采用齿轮传动发动机的庞巴迪C系列飞机已经完成首飞,正在进行最后的适航验证冲刺;普惠齿轮传动发动机中最重要的机型——空客A320NEO已于2014年9月25日顺利完成首飞。
相比竞争对手,罗罗为何计划在10年后才使用齿轮传动技术?相比于传统的两轴发动机结构,三轴发动机的独特适应性,使得罗罗发动机在高达11:1的涵道比时依然具有极高的效率,这一点在传统两轴发动机上难以实现。
即使是采用三轴设计,罗·罗依然没有到达变速箱的重量和复杂性超越低速、低效组件的重量和复杂性的临界点。这主要是因为罗·罗的风扇转子上没有低压压气机。相反,罗·罗配备了可以自行优化转速的中压压气机。因而直到今天,对三轴结构来说,齿轮技术并不是必需的。
在齿轮传动领域,罗·罗的技术积累不可小觑。目前,已经投入使用的美国第5代战机F-35B的升力风扇,采用了罗·罗的齿轮传动技术。罗·罗拥有先进的大功率齿轮传动技术,F-35B升力风扇的推力高达29000磅,而且效率极高。
为了应对更大功率齿轮箱研发的挑战,罗·罗斥资8700万美元在德国建设了UltraFan发动机齿轮箱测试平台。尽管承认UltraFan发动机的齿轮将是一种星形齿轮装置,但罗·罗并没有明确包括齿轮比在内的技术细节。
通过引入齿轮系统,UltraFan发动机将完全取消现有低压涡轮,这也意味着罗·罗发动机不再是真正的三轴结构,而是“两轴半”配置。罗·罗关于齿轮箱和相关滑油系统的测试将一直进行到2015年年底。