Rolls-Royce memulai pembuatan bilah kipas terbesar di dunia, dibuat dengan komposit, untuk demonstran UltraFan
Rolls-Royce (London, Inggris) telah memulai pembuatan bilah kipas terbesar di dunia, untuk mesin demonstrator UltraFan yang akan menetapkan standar baru dalam efisiensi dan keberlanjutan. Pencapaian ini menandai dimulainya produksi suku cadang secara resmi untuk para demonstran.
Bilah CFRP
Mesin UltraFan dilaporkan akan menetapkan standar baru dalam efisiensi dan keberlanjutan, menawarkan pengurangan 25% dalam pembakaran bahan bakar dan emisi dibandingkan dengan mesin Trent generasi pertama. Bagian dari peningkatan efisiensi tersebut berasal dari bilah kipas komposit dan casing kipas UltraFan, yang mengurangi bobot pada pesawat bermesin ganda sebesar 700 kilogram, setara dengan tujuh orang dengan bagasi.
Sebagai satu set, bilah komposit memiliki diameter 140 inci, yang hampir seukuran badan pesawat berbadan sempit saat ini. Mereka dibuat di pusat teknologi perusahaan di Bristol, Inggris.
Bilah kipas terbuat dari 500 lapis Hexcel (Stamford, Conn. A.S.) HexPly M91 yang diperkuat serat karbon, ketangguhan tinggi, dan prepreg epoksi tahan benturan. Hexcel memasok pita celah untuk layup otomatis. Pisau diautoklaf disembuhkan dengan menggunakan panas dan tekanan, mesin presisi dan kemudian dilapisi sebelum selubung titanium tipis terikat ke tepi depan, yang melindungi terhadap erosi, benda asing dan serangan burung. Bilah titanium komposit (CTi) diperiksa dan diukur menggunakan pengujian metrologi dan ultrasound.
Fasilitas komposit Bristol
Fasilitas komposit Bristol berawal dari Composite Technology and Applications Ltd (CTAL), perusahaan patungan antara Rolls-Royce dan GKN Aerospace (Redditch, UK) yang didirikan pada tahun 2008. CTAL menyatukan keahlian Rolls-Royce dalam teknologi mesin canggih dengan kemampuan GKN Aerospace dalam penelitian komposit dan manufaktur otomatis. Pendanaan Pemerintah Inggris untuk mendukung penelitian dan pengembangan teknologi komposit Rolls-Royce juga dimulai pada tahun 2008 dan digunakan untuk mendirikan fasilitas CTAL di Isle of Wight pada tahun 2012. Rolls-Royce mengumumkan pada tahun 2015 bahwa mereka akan memindahkan kemampuan CTAL, termasuk peralatan dan 30-40 personel, ke Bristol pada 2017.
Rolls-Royce melaporkan pada tahun 2015 bahwa fasilitas komposit pra-produksi akan dikembangkan di dalam gedung yang ada di samping fasilitas barunya untuk rakit harness listrik komposit serat karbon, yang kemudian dalam proses dibangun di lokasi Bristol. Kedua fasilitas mendapat manfaat dari teknik manufaktur yang dikembangkan dalam kemitraan dengan National Composites Center (NCC) di Bristol, serta penelitian yang dilakukan di Rolls-Royce University Technology Center di University of Bristol.
Elemen kunci dalam strategi keberlanjutan
Blade komposit telah diuji secara ekstensif pada mesin pengembangan Advanced Low Pressure System (ALPS), termasuk pengujian dalam penerbangan di Rolls-Royce Flying Test Bed. ALPS adalah kemitraan antara Rolls-Royce, Clean Sky, Innovate UK, BEIS, ATI, ITP Aero dan GKN. Portofolio teknologi yang dikembangkan untuk mengaktifkan UltraFan didukung oleh ATI, Innovate UK, LuFo dan Clean Sky 2.
UltraFan adalah elemen kunci dari strategi keberlanjutan Rolls-Royce, yang melibatkan penelitian berkelanjutan untuk meningkatkan kinerja turbin gas serta mempelopori elektrifikasi dan bekerja dengan mitra industri untuk mempercepat penggabungan bahan bakar penerbangan yang berkelanjutan. Ini juga merupakan bagian dari Rolls-Royce IntelligentEngine visi, yang menyatukan produk, layanan, dan teknologi digitalnya.
UltraFan, yang akan memulai uji darat pada tahun 2021 dan tersedia menjelang akhir dekade ini, adalah desain yang dapat diskalakan dengan daya dorong 25.000 hingga 100.000 pon. Ia juga memiliki:
- Arsitektur inti engine baru – untuk menghasilkan efisiensi pembakaran bahan bakar maksimum dan emisi rendah
- Komposit matriks keramik canggih – komponen tahan panas yang beroperasi lebih efektif pada suhu turbin tinggi
- Desain yang diarahkan untuk memaksimalkan efisiensi engine dengan rasio bypass tinggi dan dorong tinggi.
“Ini adalah dekade UltraFan dan sangat menarik untuk memasuki tahun 2020-an dengan dimulainya produksi mesin demonstrator,” kata Chris Cholerton, presiden Rolls-Royce untuk kedirgantaraan sipil. “Kami telah menyiapkan semua blok bangunan, desain, teknologi, testbed baru, dan sekarang kami benar-benar melihat mesin menyatu.”
