Cuộc đại phẫu tại Derby

Tại cơ sở thử nghiệm hiện đại bậc nhất ở Anh, các kỹ sư của Rolls-Royce đang thực hiện những thay đổi táo bạo về mặt kỹ thuật trên dòng động cơ Trent XWB-97, vốn được xem là trái tim của máy bay Airbus A350.

Ông Pat Hilton, người đứng đầu cơ sở thử nghiệm, cho biết hãng đang thay đổi hoàn toàn tư duy chế tạo để thích ứng với môi trường khắc nghiệt thay vì chỉ tập trung vào hiệu suất bay lý thuyết.

Công trình này là mũi nhọn trong gói đầu tư 1 tỷ bảng Anh của hãng nhằm trấn an các đối tác hàng không chiến lược và khắc phục nhược điểm của dòng động cơ Trent XWB-97, động cơ mạnh nhất của công ty và chạy nóng hơn các mẫu động cơ khác.

Cụ thể, Rolls-Royce đã tiến hành thay đổi thành phần hợp kim của các bộ phận chịu nhiệt, giúp chúng tăng cường đáng kể khả năng kháng ăn mòn.

Quan trọng hơn, cấu trúc hình học và vị trí của các lỗ làm mát trên cánh tuabin cũng được tính toán và bố trí lại.

Mục tiêu của sự thay đổi này là biến các chi tiết nhạy cảm trở nên trơn trượt hơn, giảm thiểu tối đa nguy cơ bị bám cặn hoặc tắc nghẽn bởi dị vật bên ngoài.

Dự án này còn có sự tham gia sâu rộng của giới hàn lâm. Đại học Manchester đã hỗ trợ Rolls-Royce bằng cách chế tạo ra một loại bụi tổng hợp đặc biệt giúp quá trình mô phỏng tại Derby đạt độ chính xác cao nhất so với thực tế vận hành khắc nghiệt.

Khi cát bụi trở thành "sát thủ" công nghệ

Nỗ lực cải tổ mạnh mẽ nói trên xuất phát từ một thực tế kỹ thuật đau đầu mà các hãng hàng không đang phải đối mặt. Đối với động cơ phản lực hiện đại, cát và bụi mịn không chỉ là vấn đề vệ sinh mà là tác nhân gây hại trực tiếp đến tuổi thọ thiết bị.

Về mặt kỹ thuật, khi máy bay cất cánh, luồng khí nạp cực mạnh sẽ hút theo hàng tỷ hạt bụi siêu nhỏ vào sâu bên trong vùng lõi động cơ. Tại các bộ phận tuabin cao áp, những hạt bụi này sẽ xâm nhập và làm tắc nghẽn các lỗ làm mát li ti.

Trong công nghệ chế tạo động cơ phản lực, hệ thống làm mát bằng màng khí đóng vai trò sinh tử, giúp tạo ra lớp bảo vệ để cánh tuabin không bị tan chảy dưới nhiệt độ ngàn độ C.

Khi các lỗ thoát khí này bị vô hiệu hóa bởi bụi cát, động cơ sẽ vận hành nóng hơn mức thiết kế.

Dù vấn đề này chưa đe dọa ngay lập tức đến an toàn bay, nhưng nó làm giảm hiệu suất nhiệt động lực học và buộc các hãng hàng không phải đưa máy bay vào xưởng bảo trì với tần suất dày đặc hơn nhiều so với tiêu chuẩn, gây thiệt hại lớn về kinh tế.

Kết quả ban đầu từ chiến dịch tại Derby đang cho thấy những tín hiệu rất khả quan. Theo Rolls-Royce, các động cơ trải qua hai giai đoạn nâng cấp đầu tiên đã có thể bay lâu hơn 60% giữa các chu kỳ đại tu.

Ông Pat Hilton khẳng định tham vọng của hãng là tăng gấp đôi thời gian hoạt động của động cơ. Hiện tại, dòng Trent có thể bay quãng đường tương đương 500 vòng trái đất trước khi cần thay thế linh kiện quan trọng.

Con số này dự kiến sẽ nhân đôi khi quá trình thử nghiệm hoàn tất vào năm 2028, qua đó giải quyết dứt điểm những lo ngại mà ngài Tim Clark, Chủ tịch hãng hàng không Emirates, từng đặt ra về độ bền của động cơ A350 trong điều kiện sa mạc.