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《大飞机》:印象.罗罗

2014年12月17日 13:52   来源:《大飞机》杂志   辛晓明

  在世人眼中,20世纪中叶以来,随着“日不落帝国”的余晖逐渐褪尽,“保守”似乎成为英国人最显著的标签之一。白金汉宫门前那戴着高高的头盔、骑着大马的仪仗队百年来一成不变,大笨钟的钟声一成不变,伦敦街头那四四方方的出租车一成不变……这一切,折射出一种时光停滞的印象。

  然而,倘若真用这样的眼光来看英国,那就大错特错了。实际上,20世纪下半叶以来,肇始于英国的世界级创新很多:DNA是英国人首先发现的,世界上第一例试管婴儿在英国诞生,列农的甲壳虫乐队开创了世界音乐的新纪元,世界上第一款超声速客机“协和号”是由英法共同研制的……

  外表保守和顺,内心激情四溢,这是英国民众的独特气质,从某种程度上说,这也是英国的世界级企业——航空发动机制造商罗罗的企业气质。

  罗罗VS劳斯莱斯

  提及罗罗,很多非航空界人士的第一反应是——它不是叫劳斯莱斯吗?的确,罗罗的英文Rolls-Royce,与众所周知的豪华车品牌劳斯莱斯一样,标志也是两个“R”。追溯历史渊源,罗罗和劳斯莱斯曾是一家公司,是1906年由亨利?莱斯和查尔斯?劳斯创建的。

  最初,罗罗公司是生产汽车的。1914年,罗罗开始制造飞机发动机。1920年代末,航空发动机逐渐成为罗罗最主要的业务。值得一提的是,1931年罗罗收购了在大萧条中陷入财政困难的对手宾利,同时拥有两个豪华汽车品牌。二战时期,出于战争的需要,罗罗还为英国生产过装甲车。

  二战后,罗罗的发展经历了一番曲折。1980年,劳斯莱斯汽车业务被Vickers公司收购。1998年,Vickers又将劳斯莱斯汽车业务出售给宝马。有趣的是,宝马最初是一家飞机制造公司。随着汽车等其他业务的剥离,罗罗逐渐成为一家专业从事涡轮发动机研制的英国公司。目前,在飞机发动机制造领域,罗罗的市场占有率仅次于GE,成为世界上著名的三大航空发动机制造商之一。

  德比小城的奇葩

  2014年范堡罗航展期间,我们应邀来到了位于伦敦北部的小城德比,实地探访了罗罗公司的总部,深入了解这家企业如何将自己打造成几乎与人类航空史同龄的航空制造业巨头。让我们感到有些自豪的是,据罗罗的工作人员介绍,公司总部很少让媒体进入参观。

  罗罗的总部位于德比的南部,从外观上很难看出这家企业与航空发动机有多少联系。罗罗生产的是精密的航空发动机,不同于波音或者空客的工厂,厂区外老远就能看到硕大的飞机机身。罗罗的发动机都是在封闭的厂房内组装生产,完成后交付给用户,不太容易在室外见到发动机。

  每天出厂一台遄达

  我们来到发动机总装车间。进入厂区前,所有人被要求戴上防护眼镜。这也是通常进入制造厂房参观的要求,为了防止油液溅入眼睛。此外,罗罗还要求参观者换上特殊的工装鞋——一种类似军靴的鞋子,以避免因为异物跌落而砸伤脚面。参观之前,所有人已经被要求提供自己的鞋号。

  进入厂房内不允许拍照,严格按照规定线路参观,不能靠近正在装配的发动机。在巨大的厂房中,可以见到遄达系列发动机竖立在每个工位上。平时所见的航空发动机要么是吊在飞机机翼上,要么是维修中平放在推车上,我们第一次见到尚未完工的发动机竖立在地面上。四个巨大的工作台围裹着发动机,工人们在工作台上组装发动机零件、管路、线路等。

  我们首先看到的是遄达1000型发动机,这是专门为波音787生产的发动机,单台推力超过5万磅,由18000个独立部件组成。遄达系列发动机已经成为继RB211之后,又一著名的三转子发动机。

  有意思的是,遄达(Trent)一词并不是罗罗创造发明的,而是德比附近一条河流的名字。罗罗主要的发动机都是以河流的名字命名的,此前的斯贝发动机也是如此。

  遄达1000型发动机已经在波音787梦想飞机上成功使用,该型发动机每个叶片在起飞时大约要承受90吨的负荷,相当于每个叶片末端悬挂9辆伦敦巴士。

  就是这么一个大家伙,能够推动重达200吨的波音787在天空飞行15700公里,而自身重量仅仅只有5.5吨——三辆家用轿车的重量。目前,在罗罗总部厂房里,每个工作日就可以生产一台遄达发动机,其产能效率之高可见一斑。

  宁静的试车台

  此行之前,我们最期望的是能够参观航空发动机的试车台,见识一下每秒吸入1.25吨空气的发动机试车起来究竟有多震撼。

  参观中,我们首先进入的是试车台的监控室,几位工程师通过屏幕监控着一台正在试车的发动机,屏幕边有一台迷你小喇叭,收录着发动机运转的声音。除此之外,再也没有任何线索,让你将眼前的场景和一台功率与68辆一级方程式赛车相当的三转子涡轮风扇发动机高速运转联系起来。我上前询问测试工程师,发动机试车台在哪?他告诉我,就在墙壁那边,离你现在的位置不到10英尺。如此近的距离,而我居然察觉不到一丝声音和一点点地面的震动。

  见我很怀疑,工程师带着我们来到58号试车台,进入了可以容纳6台发动机,并且可以同时测试2台发动机试车的厂房内。巨大的厂房内可以看到有2台发动机正在做测试安装,并无异常。

  这时,工程师带我们来到一个标注着4个字的大门前,指着一堵混凝土构筑的大门说:现在,这里面就正在进行着一台遄达1000发动机的试车。我们一行人手摸着大门,把耳朵贴近墙壁,感觉不到任何震动,也听不到任何声音。这和我一直以为发动机试车要戴着耳塞也不能屏蔽轰鸣声的印象产生了强烈的对比。

  让我感到震撼的恰恰不是发动机的轰鸣声,而是居然毫无声响。一台能够推动200吨飞机起飞的发动机在我一墙之隔的厂房里以每秒200转的速度运转,我却一点声音都听不见。仅从这测试厂房的隔音技术来看,就对其先进的科技叹为观止了。

  未来发动机技术

  参观完试车台,罗罗的市场经理开始向我们详细介绍遄达系列发动机及未来发动机。遄达发动机是由罗罗发明的世界上第一种三转子发动机RB211发展而来。当年,研究RB211所花的巨额资金使罗罗在1971年破产,公司被英国政府国有化才得以生存下来。但RB211的问世,也成功使罗罗一举奠定了自己在发动机制造领域的地位。

  1990年8月首次运转的遄达700系列是遄达系列发动机成功走向商业运营的标志。在最新型的波音787、空客A380、空客A350XWB上,遄达发动机的市场份额达到了约40%。此外,遄达XWB成为空客A350XWB飞机的唯一动力来源。目前,罗罗已经握有超过1400台遄达XWB发动机订单。

  遄达XWB发动机燃烧室采用了陶瓷涂层,燃烧室温度可高达2000℃,是熔岩温度的两倍,太阳表面温度的1/3。同时,这款发动机的油耗比传统发动机降低了约10%,这意味着仅燃油一项,就可以让航空公司每架飞机每年节省成本250万美元,这无疑是罗罗说服航空公司选择遄达系列发动机的主因之一。

  当我还在惊叹于遄达系列三转子发动机高节油性能的时候,罗罗的工程师向我们展示了未来发动机的新趋势,那就是没有高压涡轮的UltraFan发动机技术。UltraFan设计是一种带有可变螺距风扇系统的变速设计,所采用的技术有可能于2025年投入应用,油耗和排放比第一代遄达发动机降低至少25%。

  罗罗正致力于研发的新技术主要包括:

  新型发动机核心结构——能最大程度地提高燃油效率,降低排放;

  CTi风扇系统——碳/钛合金风扇叶片和复合材料机罩,使每架飞机的重量降低高达1500磅,这相当于在不增加成本的前提下多载7名乘客;

  先进的陶瓷基复合材料——能在涡轮达到高温时更有效运转的耐热组件;

  UltraFan变速设计,将为未来的大推力、高涵道比发动机提供有效动力。

  一个以三转子闻名于世的发动机制造商,革命性地去掉了高压涡轮,而采用变速箱来替代传动轴推动发动机风扇旋转。由此,你不难想象罗罗在发动机制造领域的投入和创新精神。

  罗罗民用大型发动机部总裁Eric Schulz表示:“作为创新者,虽然我们已经占据了领先地位,但绝不能止步不前。我们已将视野投向未来几十年,并为满足客户需求积累了大量新技术。我相信我们的发动机设计战略将确保我们能够助力全球航空业的未来发展。”据了解,罗罗每年的研发资金达到10亿英镑!

  来自A350XWB的致谢

  参观即将结束时,发生了一个有趣的小插曲。罗罗的工作人员告诉我们,当天下午,正在范堡罗航展做飞行表演的空客A350XWB飞机将会飞来德比,在公司总部上空绕飞盘旋,以表示对罗罗提供发动机的感谢。

  这是我们第一次知道空客与罗罗之间有这样一种细腻而又美好的互相致敬的感谢方式。我们有幸见证了这一特殊的时刻,罗罗的员工走出办公室,聚在大楼四周,随着引擎的轰鸣声,空客A350XWB优美的身姿从大楼一侧缓缓出现,一共低空绕飞了两圈,并摆动机翼以示致敬。

  此时,我想起了英国科学博物馆航空馆中的一件藏品上的一句话:“The engine that saved Britain(这个机器曾经拯救了英国)。”而这件藏品是梅林发动机——罗罗二战期间最著名的产品,在战争中拯救英国的飓风和野马战斗机均配备这款发动机。从某种意义上说,罗罗曾经拯救了英国。未来呢?

(责任编辑:缪杰娴)