Công ty Rolls-Royce hoàn thành chế tạo phiên bản thử nghiệm đầu tiên của động cơ UltraFan siêu lớn, có thể cải thiện hiệu suất nhiên liệu máy bay lên tới 10%. Động cơ này, dự kiến sẽ có mặt trên các máy bay chở khách vào thập niên 2030.
Động cơ turbine phản lực cánh quạt màu xanh khổng lồ này là động cơ đầu tiên trong dòng động cơ dành cho máy bay thân hẹp và rộng với lực đẩy từ 111.205 đến 489.304 Newton. Phần quạt đường kính 3,56 m lớn hơn gần 5% so với quạt ở General Electric GE9X, hiện nay là động cơ lớn nhất trong lớp máy bay chở khách.
UltraFan sử dụng quá trình sản xuất composite 3D mới điều khiển bằng robot, có thể tạo ra hình dáng phức tạp cần thiết cho khí động học của cánh quạt. Các kỹ sư vẫn lựa chọn titan cho phần rìa cánh quạt trong khi phần còn lại là carbon composite. Cấu tạo như vậy nhẹ hơn nhiều so với quạt sản xuất hoàn toàn từ titan ở động cơ dòng Trent của Rolls-Royce. Phần quạt siêu nhẹ là lý do chính Rolls-Royce có thể sản xuất động cơ lớn cỡ đó, đồng thời giải phóng trọng lượng để tăng số lượng hành khách và hàng hóa.
UltraFan cũng trang bị một hộp số bánh răng hành tinh giữa quạt và máy nén ở phía sau, vì vậy quạt có thể chạy ở tốc độ tối ưu chậm hơn trong khi máy nén chạy ở tốc độ tối ưu cao hơn. Trong thử nghiệm ban đầu, hộp số có thể xử lý 65 megawatt điện (87.000 mã lực).
Trong khi quạt của UltraFan có đường kính khổng lồ, turbine bên trong tương đối nhỏ gọn. Các kỹ sư Rolls-Royce đảm bảo thể tích khí lớn di chuyển quanh lõi máy nén và tiến thẳng ra phía sau động cơ, thay vì được dẫn qua lõi động cơ để chạy máy nén. Thiết kế này tạo ra hệ số tách dòng cao, giúp giảm 35% tiếng ồn và tăng cường đáng kể hiệu suất nhiên liệu.
Rolls-Royce cho biết UltraFan sẽ sử dụng ít hơn khoảng ¼ nhiên liệu so với động cơ Trent đời đầu, do đó có chi phí vận hành rẻ hơn, tầm hoạt động dài hơn và tốt cho môi trường hơn. Mẫu động cơ cũng hút khí thải Nox hiệu quả hơn, giảm 40% khí thải đồng thời sản sinh ít hạt mịn hơn. UltraFan được thiết kế để chạy bằng 100% nhiên liệu hàng không tái tạo. Rolls-Royce cũng đang xem xét động cơ lai hydro – điện để cắt giảm hoàn toàn khí thải chứa carbon.
Sau khi hoàn thành lắp ráp động cơ, đội ngũ của Rolls-Royce sẽ bắt đầu thử nghiệm UltraFan tại cơ sở Testbed 80 hoàn toàn mới trị giá 108 triệu USD ở Derby, Anh, cơ sở thử nghiệm lớn và thông minh nhất thế giới.
Chris Cholerton, Chủ tịch Rolls-Royce Civil Aerospace, cho biết: “Chứng kiến động cơ trình diễn công nghệ UltraFan được lắp ráp hoàn chỉnh và sẵn sàng thử nghiệm trong Testbed 80 là một cách tuyệt vời để kết thúc năm. Tất cả chúng ta đã chờ đợi thời điểm này, một cột mốc quan trọng đối với chương trình phát triển động cơ và đối với nhóm đã thực hiện tuyệt phẩm kỹ thuật này. Giai đoạn tiếp theo sẽ là lần đầu tiên UltraFan chạy bằng nhiên liệu hàng không bền vững 100% vào năm 2023, chứng minh rằng công nghệ này đã sẵn sàng cho những chuyến bay bền vững hơn trong tương lai.”
Là động cơ hàng không trình diễn công nghệ lớn nhất trên thế giới, UltraFan có những cải tiến kỹ thuật mang tính cách mạng giúp tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu, giảm lượng khí thải và tăng cường tính bền vững. Công nghệ này cũng sẽ được sử dụng để tăng cường hiệu quả và tính bền vững của những động cơ đang hoạt động hiện nay của doanh nghiệp.