高旁通比大型涡扇发动机的材料与制造创新

欧盟Clean Sky 2计划支持的超高涵道比（VHBR）大型涡扇发动机验证项目，代表了下一代宽体客机动力系统的重要技术方向。该项目由罗尔斯·罗伊斯牵头，旨在设计、开发和验证适用于远程宽体飞机的VHBR涡扇发动机技术，同时创造可扩展至多类飞机市场的通用技术。

项目核心技术包括集成低压系统、低速风扇系统、高总压比压气机以及集成核心机与可变面积喷管控制的控制系统。Advance 3发动机核心机为VHBR验证机提供了核心燃气发生器，其技术基础也支撑了UltraFan验证机的开发。在材料与制造方面，项目涵盖了新型先进机匣结构架构的研发，以及压气机和涡轮机匣的制造方法，同时包括中压涡轮硬件的设计、开发和制造。

2023年，罗尔斯·罗伊斯将UltraFan发动机推进至最大功率测试，并使用100%可持续航空燃料（SAF）。关键部件的设计与集成，包括中压涡轮、中压压气机机匣和风扇系统，均通过了严格测试验证。GKN航空航天公司创新的中压压气机机匣设计采用分段制造和先进焊接技术，提升了引气系统效率和整体发动机性能。

预期效益包括：相比第一代遄达发动机燃油效率提升25%，氮氧化物排放降低40%，噪音降低最高35%，颗粒物排放显著减少。这些改进与飞机集成后将进一步提升综合环保效益。项目的开发路径包括将UltraFan架构扩展至宽体和中小型飞机市场，HEAVEN项目将进一步演进UltraFan设计以适应氢燃料应用，并融入混合电动技术。