Usuario:Juauy/Rolls-Royce RB211

Rolls-Royce RB211 es una familia de motores turbofán de alta derivación fabricados por la empresa británica Rolls-Royce plc y capaces de generar un empuje de 166 a 270 kN (de 37.400 a 60.600 lbf.

Originalmente desarrollado para el Lockheed L-1011 (TriStar), entró en servicio en 1972 y fue el único motor en propulsar ese modelo de avión. Los costes de desarrollo llevaron a la bancarrota a Rolls Royce Limited y fue nacionalizada por el gobierno británico.

Posteriormente fue producido en versiones derivativas para variantes de los aviones Boeing 747, 757 y 767, así como para el avión comercial ruso Tupolev Tu-204. También se creó una versión para generación de energía en el suelo. El RB211 fue sustituido en los años 1990 por la familia de motores Rolls-Royce Trent.

Historia

Diseñadores

Alan Arnold Griffith Ernest Hives Stanley Hooker Adrian Lombard Cyril Lovesey Harry Ricardo Arthur Rowledge Henry Royce Arthur Rubbra

De fondo

En 1966 American Airlines anunció la necesidad de un nuevo avión de rango corto-medio, con un enfoque de bajo costo para cada operación por asiento. Mientras buscaban un avión bimotor, sus fabricantes necesitaron más de un cliente para justificar el desarrollo de un nuevo avión. Eastern Airlines también estaba interesado, pero necesitaba una mayor distribución y hacer largas rutas a través del agua; en ese tiempo esto requería tres motores para poder proveer tales distancias. Otras aerolíneas también estaban a favor de los tres motores. Lockheed y Douglas respondieron con sus diseños, el L-1011 TriStar y DC-10 respectivamente. Ambos tenían tres motores, alcance transcontinental y sentar a aproximadamente 300 pasajeros con un diseño de fuselaje (Cuerpo central del avión, donde van la tripulación, los pasajeros y las mercancías.) ancho con dos pasillos. Ambos aviones también requerían nuevos motores. Los motores estaban pasando por un período de desarrollo rápido debido a la introducción del concepto turbofan, (generación de motores de reacción que ha reemplazado a los turborreactores)el cual generó mayor confianza, economizó el combustible y generó menos ruidos que los anteriores diseños de motores.

Rolls- Royce ha estado trabajando en un motor requerido de 45.000 lbf (200 kN) empuje clase ante un intento fallido de introducir una versión actualizada Hawker Siddeley Trident como el RB 178. Este trabajo fue después desarrollado para los 47,500 lbf (211 kN) empuje para ser usado en el Airbus A300, antes de que fuera cancelado a favor del programa RB211. Mientras tanto Rolls-Royce también estuvo trabajando en una serie de diseño de triple bobina en reemplazo del Conway, el cual no cumplió con las expectativas de su alta eficiencia. En esta configuración, tres grupos de turbinas giran en tres ejes concéntricos separados para alimentar tres secciones de la zona del compresor, funcionando estas a diferentes velocidades. Además de dejar que cada etapa del compresor funcione a su velocidad óptima, el diseño de triple-bobina es también más compacto y rígido, aunque más complejo de construir y mantener. Varios diseños se estaban trabajando en ese momento, incluyendo un 10,000 lbf (44 kN) de empuje de conocido diseño como el RB203 destinado a sustituir el Rolls-Royce Spey. El trabajo comenzó en el motor de reemplazo Conway en julio de 1961 y un motor de demostración de doble bobina para probar los diseños compresor HP, cámaras de combustión, y del sistema de la turbina, se había dirigido hacia 1966. Rolls-Royce eligió el sistema de triple bobina en 1965 como la solución más simple y de menor costo para el problema de reducir el consumo de combustible y los niveles de ruido a un ajuste de energía constante. El trabajo en el RB211 como esencialmente un RB207 en escala reducida comenzó en 1966-7 con los primeros motores certificados, siendo programados para estar disponibles en diciembre de 1970 en 33,260 libras los empujes de despegue y con un precio de $ 511.000 cada uno.

Finalización De diseño

El 23 de junio de 1967, Rolls-Royce ofreció a Lockheed el RB211-06 para el L-1011. El nuevo motor debía ser valorado en 33.260 lbf (147 900 N) de empuje y características de varios motores combinados, entonces en fase de desarrollo: el alto consumo de energía, gran diseño de alta circunvalación del RB207 y el diseño de triple bobina del RB203. A esto le añaden una pieza totalmente nueva de tecnología, un ventilador hecho de un nuevo material de fibra de carbono llamado Hyfil desarrollado en RAE Farnborough. El ahorro en el peso fueron considerables ante un ventilador similar hecho de acero, y habrían dado al RB211 una ventaja sobre sus competidores en términos de relación entre potencia y peso. A pesar de saber que la escala de tiempo sería difícil para un motor con la incorporación de estas nuevas características, Rolls-Royce se compometió a poner el RB211 en servicio en 1971. Lockheed sintió que el nuevo motor ofrecería una clara ventaja sobre el producto, de alguna manera similar, DC-10. Sin embargo, Douglas también había solicitado propuestas de Rolls de un motor para impulsar su DC-10, y en octubre de 1967 Rolls respondió con un 35,400 lbf (157 000 N) versión empuje del RB211 designado el RB211-10.

Siguen un período de intensas negociaciones entre los fabricantes de fuselajes Lockheed y Douglas, los posibles proveedores de motores Rolls-Royce y General Electric y Pratt & Whitney, así como las principales aerolíneas estadounidenses. Durante este tiempo, los precios se negociaron hacia abajo, mientras que las calificaciones de empuje necesarios se plantearon cada vez más alto. A principios de 1968, Rolls estaba ofreciendo un 40,600 lbf (181 000 N) del motor de empuje designado RB211-18. Finalmente, el 29 de marzo 1968 Lockheed anunció que había recibido órdenes de 94 TriStars, y coloca un pedido con Rolls-Royce para 150 conjuntos de motores RB211-22 designados.

RB211-22 series

Desarrollo y testaje

La complejidad del RB211 requiso un largo período de desarrollo y pruebas. Por Otoño de 1969 Rolls-Royce estaba luchando para cumplir con las garantías de ejecución a la que se había cometido: el motor tenía empuje insuficiente, estaba sobre el peso requerido y su consumo de combustible era demasiado alto. La situación se deterioró aún más cuando en mayo de 1970, el nuevo Hyfil (un fibra de carbono compuesto) ventilador, después de pasar toda prueba, se rompió en pedazos cuando un pollo se disparó hacia el a gran velocidad. Rolls había estado desarrollando una hoja de titanio como un seguro contra las dificultades con Hyfil, pero esto significó un costo adicional y más peso. También trajo sus propios problemas técnicos cuando se descubrió que sólo uno de los lados de la moldura de titanio era de la calidad metalúrgica adecuada para la fabricación de la hoja. Además, el proyecto había sufrido un grave retroceso con la repentina muerte del Ingeniero Jefe Adrian "Lom" Lombard en julio de 1967, una pérdida que fue descrita por Rolls-Royce de haber sido "privado de uno de los mejores ingenieros de solución de problemas en la industria “. En septiembre de 1970, Rolls-Royce informó al gobierno que los costos de desarrollo para el RB211 habían aumentado a 170,3 millones £ - casi el doble de la estimación original; además, los costos de producción estimados ahora superan el precio de venta 230.375 £ de cada motor. El proyecto estaba en crisis.

Insolvencia y consecuencias

Por enero de 1971 Rolls-Royce se había vuelto insolvente, y el 4 de febrero de 1971 fue puesto en suspensión de pagos, comprometiendo seriamente el programa TriStar L-1011. Debido a su importancia estratégica, la compañía fue nacionalizada por el entonces gobierno conservador de Edward Heath, lo que permite el desarrollo del RB211 para ser completado.

Como Lockheed estaba en una posición vulnerable, el gobierno solicitó que el gobierno de Estados Unidos garantizara los préstamos bancarios que Lockheed necesitaba para completar el proyecto L-1011. Si Lockheed (el cual se debilitó por las dificultades) fracasaba, el mercado para el RB211 se habría evaporado. A pesar de cierta oposición, el gobierno de Estados Unidos proporcionó estas garantías. En mayo de 1971, una nueva compañía llamada "Rolls-Royce (1971) Ltd." adquirido los activos de Rolls-Royce desde el receptor, y poco después firmó un nuevo contrato con Lockheed. Este acuerdo revisado cancelaba sanciones por retraso en la entrega, y aumentaba el precio de cada motor por 110.000 £. Hugh Conway (director general de RR Gas Turbines), convenció a Stanley Hooker a salir de su retiro y volver a Rolls Royce. Como director técnico dirigió un equipo de otros jubilados para solucionar los problemas pendientes en el RB211-22 . El motor fue finalmente certificado el 14 de abril de 1972, un año más tarde de lo previsto, y el primer TriStar entró en servicio con Eastern Air Lines el 26 de abril de 1972. Hooker fue renombrado por su papel en 1974.

La fiabilidad inicial del RB211 en el servicio no fue tan bueno como se esperaba debido al enfoque del programa de desarrollo en el cumplimiento de las garantías de rendimiento del motor. Entregas tempranas eran del modelo RB211-22C, desclasificación ligeramente de la -22B después. Sin embargo, un programa de modificaciones durante los primeros años de servicio mejoró considerablemente las cosas, y la serie ha madurado hasta convertirse en un motor muy fiable.

Vea también

Desarrollo relacionado (nombres originales)

Rolls-Royce Trent
Rolls-Royce WR-21

Motores comparables (nombres originales)

Aviadvigatel PS-90
General Electric CF6
Pratt & Whitney JT9D
Pratt & Whitney PW2000
Pratt & Whitney PW4000
Progress D-18T

Bibliografía

• Gunston, Bill. Development of Piston Aero Engines. Cambridge, England. Patrick Stephens Limited, 2006. ISBN 0-7509-4478-1
• Hooker, Sir Stanley. Not Much Of An Engineer, Airlife Publishing, 1985. ISBN 1-85310-285-7.
• Newhouse, John. The Sporty Game: The High-Risk Competitive Business of Making and Selling Commercial Airliners. 1982. ISBN 978-0-394-51447-5
• Keith, Hayward. Government and British civil aerospace: a case study in post-war technology. 1983. ISBN 978-0-7190-0877-1