Rolls-Royce Trent 800

Rolls-Royce Trent 800 là một động cơ tuốc bin phản lực cánh quạt luồng phụ lớn do Rolls-Royce Holdings sản xuất. Đây là một trong các tùy chọn động cơ dành cho những phiên bản đầu tiên của Boeing 777, còn được gọi là dòng 777 Classic. Động cơ được ra mắt vào tháng 9 năm 1991, lần đầu chạy thử vào tháng 9 năm 1993, được EASA cấp chứng nhận vào ngày 27 tháng 1 năm 1995, và đi vào hoạt động từ năm 1996. Trent 800 đạt 40% thị phần, cao hơn các động cơ cạnh tranh là PW4000 và GE90, đồng thời chiếc Boeing 777 sử dụng Trent 800 cuối cùng được bàn giao vào năm 2010. Trent 800 sử dụng cấu trúc ba trục đặc trưng của dòng động cơ Trent, với quạt có đường kính 280 cm (110 in). Với tỷ số luồng phụ 6,4:1 và tỷ số nén tổng thể đạt tới 40,7:1, động cơ tạo ra lực đẩy tối đa 413,4 kN (92.900 lbf).

Phát triển

Đến năm 1990, khi Boeing đang nghiên cứu mẫu 767-X kéo dài, Rolls-Royce đề xuất động cơ Trent với quạt đường kính 110 in (280 cm), được dẫn động bởi một tua bin hạ áp mới có kích thước lớn hơn, máy nén trung áp được cải tiến và không sử dụng bộ trộn khí xả. Động cơ được thiết kế để đạt lực đẩy từ 75.000 đến 85.000 lbf (330 đến 380 kN), dự kiến được cấp chứng nhận vào đầu năm 1995 và đưa vào khai thác từ giữa năm 1995. Thiết kế này cũng có tiềm năng nâng lực đẩy lên 90.000–95.000 lbf (400–420 kN) nhờ sử dụng lõi cao áp mới.

Đơn xin cấp chứng nhận được nộp vào ngày 2 tháng 4 năm 1992. Đến tháng 9 năm 1992, quạt động cơ dự kiến được thử nghiệm vào tháng 12 cùng năm, trong khi thử nghiệm toàn bộ động cơ được lên kế hoạch vào tháng 9 năm 1993. Trent 800 được EASA cấp chứng nhận vào ngày 27 tháng 1 năm 1995. Chiếc Boeing 777 đầu tiên trang bị Trent 800 thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 26 tháng 5 năm 1995, trong khi chứng nhận ETOPS được FAA phê chuẩn vào ngày 10 tháng 10 năm 1996. Trent 800 chính thức đi vào hoạt động trên Boeing 777 vào năm 1996 cùng hãng hàng không Thai Airways, với chuyến bay khai thác đầu tiên diễn ra vào ngày 31 tháng 3. Đến tháng 6 năm 1998, đội bay gồm 33 máy bay sử dụng Trent 800 đạt độ tin cậy khai thác trên 99,96%.

Sau khi bị British Airways từ chối và lựa chọn GE90 cho lô Boeing 777 đầu tiên của hãng, Rolls-Royce ra mắt Trent 800 vào tháng 9 năm 1991 cùng đơn đặt hàng trị giá 250 triệu bảng Anh (432,5 triệu USD) từ Thai Airways cho 15 chiếc Boeing 777, với những chiếc đầu tiên dự kiến được bàn giao vào tháng 1 năm 1996. Năm 1995, Trent 800 giành được đơn đặt hàng lớn từ Singapore Airlines, một khách hàng truyền thống của Pratt & Whitney. Sau đó, American Airlines và Delta Air Lines cũng đặt mua động cơ này. Tháng 9 năm 1998, British Airways thông báo quay trở lại lựa chọn Rolls-Royce cho lô Boeing 777 thứ hai của hãng và tiếp tục đặt hàng lần nữa vào tháng 4 năm 2007. Các hãng khai thác lớn khác của Boeing 777 trang bị Trent 800 bao gồm Air New Zealand và Kenya Airways. Năm 1996, Rolls-Royce nắm giữ 32% thị phần động cơ Boeing 777, vượt General Electric nhưng vẫn đứng sau Pratt & Whitney. Đến tháng 7 năm 1999, hãng đã giành được 45% tổng số đơn đặt hàng động cơ cho Boeing 777. Về sau, Trent 800 đạt khoảng 40% thị phần trong phân khúc các biến thể Boeing 777 mà động cơ này được cung cấp. Chiếc Boeing 777 cuối cùng sử dụng Trent 800 được bàn giao vào năm 2010.

Rolls-Royce từng chào bán Trent 8104 cho thế hệ Boeing 777 thứ hai (ban đầu được gọi là 777-X, sau này phát triển thành các biến thể 777-300ER, 777-200LR, 777-200LRF và 777F), nhưng không thành công. Boeing đã lựa chọn GE Aviation làm nhà cung cấp động cơ độc quyền cho thế hệ Boeing 777 này với các phiên bản lực đẩy cao của GE90. Tình huống tương tự tiếp tục lặp lại với thế hệ Boeing 777X (-8 và -9), khi Boeing lựa chọn GE9X làm động cơ độc quyền.

Từ năm 2014, Rolls-Royce cung cấp phiên bản nâng cấp mang tên Trent 800EP. Phiên bản này tích hợp các công nghệ phát triển cho Trent 1000 và Trent XWB, bao gồm mép trước dạng elip trên các cánh máy nén trung áp và cao áp. Theo Rolls-Royce, Trent 800EP giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu khoảng 0,7%.

Thiết kế

Trent 800 là một động cơ tuốc bin phản lực cánh quạt luồng phụ lớn kiểu dòng chảy hướng trục, sử dụng cấu trúc ba trục đồng tâm. Quạt được dẫn động bởi tua bin hạ áp gồm 5 tầng (3.300 vòng/phút), trong khi máy nén trung áp 8 tầng (7.000 vòng/phút) và máy nén cao áp 6 tầng (10.611 vòng/phút) lần lượt được dẫn động bởi các tua bin một tầng tương ứng. Động cơ sử dụng buồng đốt dạng vòng khuyên với 24 vòi phun nhiên liệu và được điều khiển bằng EEC. Động cơ có tỷ số luồng phụ 6,4:1 ở chế độ hành trình và tỷ số nén tổng thể từ 33,9:1 đến 40,7:1 ở mực nước biển, tạo ra lực đẩy cất cánh từ 340,6–413,4 kN (76.600–92.900 lbf). Quạt đường kính 280 cm (110 in) gồm 26 cánh quạt titani bản rộng được chế tạo bằng công nghệ hàn khuếch tán.

Trent 800 là động cơ nhẹ nhất từng được trang bị cho Boeing 777, nhẹ hơn GE90 khoảng 8.000 lb (3,6 t) và nhẹ hơn PW4000 từ 5.400–6.500 lb (2,4–2,9 t). Khối lượng khô của Trent 800 là 6,078 t (13.400 lb), trong khi GE90 nặng 17.400 lb (7,89 t) và PW4000 nặng 16.260 lb (7,38 t).

Các công ty Nhật Bản là Kawasaki Heavy Industries và Marubeni Corporation tham gia chương trình Trent 800 với vai trò đối tác chia sẻ rủi ro và doanh thu.

Sự cố

Vào ngày 17 tháng 1 năm 2008, một chiếc Boeing 777-236ER của British Airways khai thác chuyến bay BA038 từ Bắc Kinh đến Luân Đôn đã hạ cánh khẩn cấp tại sân bay Heathrow sau khi cả hai động cơ Trent 800 bị giảm lực đẩy trong giai đoạn tiếp cận cuối cùng. Cuộc điều tra sau đó xác định băng tích tụ trong hệ thống nhiên liệu đã tách ra và dồn về bộ trao đổi nhiệt nhiên liệu–dầu (FOHE), gây hạn chế dòng nhiên liệu cấp tới động cơ. Ngày 26 tháng 11 năm 2008, chuyến bay Delta Air Lines 18 từ Thượng Hải đến Atlanta, sử dụng Boeing 777 trang bị động cơ Trent 895, đã gặp hiện tượng giảm lực đẩy ngoài ý muốn trên một động cơ khi đang bay hành trình ở độ cao 39.000 ft (12.000 m). Ủy ban An toàn giao thông Quốc gia Hoa Kỳ (NTSB) kết luận nguyên nhân của cả hai sự cố là giống nhau: băng làm tắc phía đầu vào của bộ trao đổi nhiệt nhiên liệu–dầu trên các động cơ bị ảnh hưởng.

Những sự cố này, cùng với một sự cố tương tự xảy ra vào tháng 5 năm 2009 trên một chiếc Airbus A330 sử dụng động cơ Rolls-Royce Trent 700, đã dẫn đến việc ban hành các chỉ thị bảo đảm khả năng bay, yêu cầu thay thế bộ trao đổi nhiệt nhiên liệu–dầu trên các động cơ thuộc dòng Trent có liên quan. Để khắc phục vấn đề, Rolls-Royce đã phát triển một cải tiến thiết kế bằng cách thay thế tấm mặt trước chứa nhiều ống nhô nhỏ bằng một tấm mặt phẳng, nhằm ngăn hiện tượng tích tụ băng tái diễn.

Các biến thể

RB211 Trent 875-17 (Trent 875-17): được cấp chứng nhận ngày 27 tháng 1 năm 1995, có tỷ số nén 33,9, lực đẩy cất cánh 340,6 kN (76.580 lbf).
RB211 Trent 877-17 (Trent 877-17): được cấp chứng nhận ngày 27 tháng 1 năm 1995, có tỷ số nén 34,7, lực đẩy cất cánh 351,0 kN (78.910 lbf).
RB211 Trent 884-17 (Trent 884-17): được cấp chứng nhận ngày 27 tháng 1 năm 1995, có tỷ số nén 37,5, lực đẩy cất cánh 380,0 kN (85.430 lbf).
RB211 Trent 884B-17 (Trent 884B-17): được cấp chứng nhận ngày 26 tháng 11 năm 1999, có tỷ số nén 37,5, lực đẩy cất cánh 380,0 kN (85.430 lbf).
RB211 Trent 892-17 (Trent 892-17): được cấp chứng nhận ngày 13 tháng 11 năm 1996, có tỷ số nén 39,6, lực đẩy cất cánh 406,8 kN (91.450 lbf).
RB211 Trent 892B-17 (Trent 892B-17): được cấp chứng nhận ngày 16 tháng 4 năm 1997, có tỷ số nén 39,6, lực đẩy cất cánh 406,8 kN (91.450 lbf).
RB211 Trent 895-17 (Trent 895-17): được cấp chứng nhận ngày 22 tháng 6 năm 1999, có tỷ số nén 40,7, lực đẩy cất cánh 413,4 kN (92.940 lbf).

Động cơ trưng bày

Một động cơ Trent 800 đang được trưng bày tại bộ sưu tập của Quỹ Di sản Rolls-Royce ở Derby
Một động cơ Trent 800 đang được trưng bày tại Bảo tàng Chiến tranh Hoàng gia Duxford, trong nhà trưng bày thứ nhất

Thông số kỹ thuật

Dữ liệu lấy từ EASA

Đặc tính chung

Loại: Động cơ tuốc bin phản lực cánh quạt luồng phụ lớn ba trục
Chiều dài: 4.568 mm (179,8 in)
Đường kính: 280 cm (110 in)
Khối lượng khô: 6.078 kg (13.400 lb)

Cấu tạo

Máy nén: hướng trục, trung áp 8 tầng, cao áp 6 tầng
Buồng đốt: dạng vòng khuyên đơn, 24 vòi phun nhiên liệu
Tua bin: cao áp một tầng, trung áp một tầng, hạ áp 5 tầng

Hiệu suất

Lực đẩy tối đa: 340,6–413,4 kN (76.600–92.900 lbf)
Tỷ số nén: 33,9-40,7:1
Tỷ số luồng phụ: 6,4:1
Suất tiêu hao nhiên liệu riêng: 16,283 g/(kN⋅s) (0,575 lb/(lbf⋅h))
Tỷ lệ lực đẩy trên khối lượng: 5,7–6,9