空中客车 AS350 现正在已改名为 H125,通过多年的起色,其带动机异常仍然成熟。咱们来回头下AS350/H125的带动机起色经过吧。
当第一架 AS350 于 1974 年 6 月 27 日升空时,它采用的是莱康明 LTS101 涡轮轴带动机。八个月后,第二架原型机飞上蓝天,这架飞机装置了透博梅卡公司 [Turbomeca](现赛峰集团 [Safran])的阿赫耶 1B (Arriel 1B)带动机。
最初的筹划是将装有莱康明带动机的 AS350(也称 Ecureuils,法语松鼠的道理,现正在空中客车公司将其定名为 H125)以 AS350 C“单星”(AStar)的名称销往北美,而装有透博梅卡带动机的 AS350 B 则销往其他地域。然而,因为莱康明带动机的早期题目,“阿赫耶”成为了更受迎接的采取,最终,装备这种带动机的直升机也进入了北美市集。霍尼韦尔厥后收购了 LTS101,并处置了联系题目,使其成为一款机能牢靠的带动机。关于寻求“阿赫耶”取代品的运营商来说,LTS101 仍旧是改装 AS350 的热点采取。旧年,霍尼韦尔将该带动机的一共权出售给了犹他州林顿的山间涡轮机公司(Intermountain Turbine)。与此同时,阿赫耶带动机的产物也正在延续修正,其部件和原料举办了强大修正,可用功率从 650 马力擢升到 1,000 马力;大修间隔光阴(TBO)从 1,000 幼时延伸到 5,000 幼时;并将强造查抄期延伸至 15 年(不研究幼时数)。赛峰集团称,阿赫耶带动机是同类产物中最热销的直升机带动机,自1977年以后已售出近16,000台,累计飞翔6,000万幼时。
今朝,阿赫耶不光为 H125 供给动力,还为空客AS365“海豚”、MH-65“海豚”(美国海岸警觉队)、H130、H145 和 H155 ;莱昂纳多新型 AW09;西科斯基 S-76C、S-76C+ 和 S-76C++;中国哈尔滨Z-9 和 Z-19;以及韩国航空航天工业公司的轻型武装直升机供给动力。简直每天每 15 秒就有一架以阿赫耶为动力的直升机升空。
阿赫耶的拓荒始于 20 世纪 70 年代初,当时法国宇航公司(现为空中客车直升机公司)与透博梅卡公司(现为赛峰直升机带动机公司)斟酌,条件为其民用市集拓荒的三款新直升机中的两款供给 700 轴马力 (shp) 的动力安装:单发的“松鼠”和双发的“海豚”。阿赫耶 1B 装置正在“松鼠”上,而阿赫耶1A 则装置正在“海豚”上。该带动机采用了透博梅卡公司早期 Astazou 带动机的经典机合,这种带动机曾为包含法国宇航“幼羚羊”(Gazelle)正在内的多种飞机供给动力:两级压气机(轴流和离心)、环形燃烧室和三级涡轮。
跟着“海豚”重量增添,宇航公司条件透博梅卡公司供给更强的动力。为此,透博梅卡公司拓荒出了阿赫耶 1C,它能供给更高的单发不办事(OEI)功率、连气儿 OEI 和最大升空功率。20 世纪 80 年代末,法国宇航条件将“松鼠”和“海豚”的带动机功率再进步 20%。这导致了阿赫耶 2 的拓荒。该型号保存了阿赫耶1 压气机,由于要是厘革压气机就必需修正带动机气流和当时装置正在四种直升机型号上的进气口:“松鼠”、“海豚”、S-76 和 BK117(H145 的前身)。
“这是一个繁杂的题目,必要举办巨额测试,并且本钱额表激昂。”查尔斯·克拉沃向咱们疏解道。克拉沃曾职掌阿赫耶总工程师,于 2016 年从透博梅卡市集政策副总裁一职退歇。现任公司汗青学家(AAPHT,即透博梅卡汗青遗产之友协会)。阿赫耶 1 压缩机必需保存,但两级高压涡轮被单级涡轮代替,单级涡轮的叶片由单晶合金(平日称为超等合金)造成。
这种原料可能承袭极高的温度。行动“单晶体”锻造,它歼灭了晶界,进步了原料强度。克拉沃流露,关于阿赫耶 2 来说,高压涡轮机的最高办事温度进步了 100 度,即“增添了良多功率”。
阿赫耶 2 也是第一款供给全权数字带动机驾御 (FADEC) 的直升机带动机,1996 岁首次供给单通道驾御,最初用于西科斯基 S-76,厥后采用双通道驾御。第一个双通道体例于 1998 年合正在 EC155 上交付利用。它大猛进步了牢靠性并简化了体例的液压呆滞部门。FADEC 软件按期举办修订,以优化操作性和功率输出,但不会增添净功率。
随后推出了 1,000 马力的阿赫耶 2+(升空功率为 952 马力),轴流压气机和高压涡轮原料取得修正。它最初于 2011 年装置正在 AS350 上(厥后正在 H125 上被认证为 2D,装置正在 H145 上的型号被认证为 2E)赛峰“继续努力于 [Arriel 带动机] 系列的修正,”克拉沃流露,“但咱们不思彻底厘革初始策画。”
有一点不太不妨厘革,那即是用于燃烧室的燃油甩油盘本事。克拉沃说,这种本事“能更彻底地燃烧燃油,温度更高,排放更少。他说:“燃烧结果约为 99.99%。”他坚决以为,与固定喷嘴策画比拟,甩油盘能供给更平均的燃烧,并将“所有平均的火焰送入燃烧室”,“结果额表高”。其结果之一即是出多的功率重量比。阿赫耶 2+ 可供给 1,000 马力,但重量仅为 298 磅(90 千克)。克拉沃以为,再减轻带动机的重量也不经济。他说:“没人有意思花费数百万美元将带动机重量减轻 2 至 5 公斤。直升机的重量年复一年地增添,以是必要更强的动力。” - 纵使这意味着更大的油耗。
但并非一共 AS350 运营商都赞同这一概念。对他们来说,加装霍尼韦尔LTS101 带动机仍旧是一种采取,包含 AS350 B2。与赛峰集团的阿赫耶带动机比拟,LTS101耗油更少,但功率也更幼(LTS101-700D-2为732马力)。达里尔·克里斯滕森(Darryl Christensen)额表理解 LTS101。克里斯滕森对 LTS101 带动机的理解可能追溯到 1986 年正在落基山直升机公司(现为 Air Methods 公司)办事时,当时他职掌为 MBB 公司(现为空中客车公司)的 BK117 空中救护车装置带动机。今朝,他是山间涡轮机效劳公司的创始人兼总裁,该公司是 LTS101 的证书持有者。他于 1993 年建设了这家公司。1999 年,山间公司成为霍尼韦尔授权的 LTS101 客户帮帮核心,并于 2006 年成为授权效劳核心。LTS101带动机约莫坐蓐了 2,000 台,目前仍有约莫 700 台正在运转。此中,250 到 300 台装置正在“单星”上 - 首若是 B2 型号,但也有少数装置正在 BA 上。
该带动机的根本机合包含一个一级低压轴流压气机、一个高压离心压气机、一个环形燃烧器、一个单级高压涡轮和一个低压涡轮。干重 241 磅(110 千克)。克里斯滕森以为,LTS101 的置备和爱护本钱均低于阿赫耶,油耗更低,高原和高温机能更好。
“阿赫耶的 N1/NG 速率往往会耗尽,而 LTS101 平日不会”。但他指出,两种带动机的额定功率是雷同的。他还说,LTS101 可能凭据爱护手册举办“状况”爱护,不必要由效劳核心举办爱护。固然这两款带动机的大修间隔为 2,400 幼时,但克里斯滕森称其“有点可有可无”,由于 LTS101 可能按状况运转。
LTS101 的首要查抄条件为 1,800 幼时,可高出 10%。该进程包含热段、冷段和齿轮箱的查抄。正在 Covid-19 激发供应链题目之前,这一查抄的均匀光阴为 45 天。现正在,光阴稍长了少许,山间公司还正在一直处置供应链题目。克里斯滕森说,本钱和爱护灵敏性是大无数客户采取这款带动机的来由。
他臆想,LTS101 - 600 带动机的燃油泯灭比同类阿赫耶带动机低 10%至 15%,而LTS101 -700 带动机的燃油泯灭则低 5%至 10%。改装用度均匀正在 55 万到 60 万美元之间,此中包含带动机和百般辅帮部件,包含新的尾桨传动轴和其他零碎部件。克里斯滕森招供,LTS101 刚问世时名声很差,“当我劈头为这些带动机办事时,一台装置正在 BK117 上的全新 LTS101 带动性能坚决利用 150 幼时不举办大的维修,就仍然算很好了” 。
早期的题目包含动力涡轮转子、出缺陷的齿轮和“老是漏油”的密封件。但通过多年的修正,带动机变得“尤其坚韧耐用”,包含更好的燃烧室和带动机团体燃烧尤其洁净等。
山间公司正在堆栈里积蓄了巨额的备件,包含主旨绪,还具有两个带动机试车台。该公司本身不坐蓐零部件,而是依赖固定的供应商。克里斯滕森说,近来的大无数改装客户都正在北美以表,独特是澳大利亚和新西兰,筹备的行业包含公用奇迹、直升机采伐、采矿、石油自然气帮帮和旅游业。
他说,LTS101“是一款出多的带动机”,“单星”是一款出多的直升机”,并流露他等候着“生意增进”。