ロールスロイス BR700

ロールス・ロイスBR700 （ロールス・ロイス・パールとも呼ばれる）は、リージョナルジェット機およびビジネスジェット機向けのターボファンエンジンシリーズです。ドイツのダーレヴィッツにあるロールス・ロイス・ドイツ社によって製造されています。同社は当初、このエンジンを開発するために1990年にBMWとロールス・ロイス社の合弁会社として設立されました。BR710は1995年に初飛行しました。[ 1 ] BR725派生型のアメリカ軍における呼称はF130です。[ 3 ]

BR700シリーズ
BR710の背面図
タイプターボファン
国籍ドイツ
メーカーロールス・ロイス・ドイツ
最初の実行1995年[ 1 ]
主な用途
建造数3,600以上[ 2 ]

設計と開発

BR710

 
ボンバルディア・グローバル・エクスプレスの前にあるG550：BR710の主な用途

BR710 は双軸ターボファンエンジンで、1997 年にGulfstream Vに、 1998 年にBombardier Global Expressに搭載されて就航しました。このバージョンはGulfstream G550 のエンジンとしても選定されています。

BR710 は、2 段 LP タービンで駆動される直径 48 インチ (120 cm) の単段ファンと、2 段空冷 HP タービンで駆動される 10 段 HPコンプレッサー(V2500 ユニットを基にスケール変更) で構成されています。

このエンジンの推力比燃料消費量（TSFC）は、静止海面離陸時に0.39 lb/(lbf⋅h) (11 g/(kN⋅s))、巡航速度マッハ0.8、高度35,000フィート（10,668 m）で0.64 lb/(lbf⋅h) (18 g/(kN⋅s))である。[ 4 ]

2017年5月、運用中の3,200基のエンジンの飛行時間が1,000万時間に到達した。[ 1 ]

BR715

 
ボロテア社のボーイング717に搭載されたBR715エンジン

BR715は、もう一つの双軸ターボファンエンジンです。このエンジンは1997年4月に初稼働し、1999年半ばに就航しました。このバージョンは、ボーイング717に搭載されています。

BR715には、直径58インチ（150cm）の単段ファンと、3段LPタービンで駆動される2段LPコンプレッサを備えた新型LPスプールが搭載されています。HPスプールはBR710のものと同等です。

IPコンプレッサのブースター段はコアを過給し、コア出力と純推力を増加させます。しかし、ジェット騒音の懸念を満たすために比推力を低く 抑えるには、より大きなファンが必要になります。

このエンジンのTSFCは、静海面離陸時に0.37 lb/(lbf⋅h) (10 g/(kN⋅s))、巡航速度マッハ0.8、高度35,000フィート(10,668 m)で0.62 lb/(lbf⋅h) (18 g/(kN⋅s))である。[ 4 ] : 96

BR725

 
BR725はガルフストリームG650に搭載されている

BR725はBR710の派生型で、ガルフストリームG650に搭載されています。[ 5 ] プロトタイプは2008年春に部品ベンチテストと最初のフルエンジン運転を実施しました。[ 6 ] 欧州認証は2009年6月に取得しました。[ 7 ] BR725エンジンを搭載した最初のガルフストリームG650は2011年12月に納入されました。[ 8 ]

エンジンの最大推力は 16,900 lbf (75.2 kN) である。[ 9 ] 24 枚の後退翼を備えた 50 インチ (130 cm) のファンは BR710 より 2 インチ (5.1 cm) 大きい。HP軸流圧縮機は、効率を高めるために3 次元空気力学の恩恵を受けており、重量を減らすために5 つのブリスクを含む 10 段になっている。BR715 に影響を受けた燃焼器は寿命が長く、排出量が少ない: CAEP 6 制限よりも煙と未燃炭化水素が 80% 少なく、NOx が35% 少ない。2 段 HPタービンは、効率を高めるためにブレードのアクティブ チップ クリアランス コントロールを備えており、3D 空気力学により冷却空気の流れが低減する。LP タービンは、2 段ではなく 3 段になっている。BR725 のバイパス比は4.2:1 で、前身の BR710 より4 dB静かである。マッハ0.85、FL450での巡航推力比燃料消費量は0.657 lb/(lbf⋅h) (18.6 g/(kN⋅s))である。 [ 10 ]

F130

2021年9月24日、アメリカ空軍（USAF）はB-52Hストラトフォートレス商用エンジン交換プログラム（CERP）にF130（BR725の米軍呼称）を選定した。 [ 11 ]この型は17,000lbf（75.6 kN）の推力を持ち、既存のエンジン（プラット・アンド・ホイットニーTF33）と同等である。USAFは26億ドルの契約で、76機のB-52H航空機用に650基のエンジン（直接交換用608基、予備42基）を購入する。[ 12 ]改修された航空機はB-52Jに改称される。[ 13 ]

CERPエンジンは、インディアナ州インディアナポリスにあるロールスロイス・ノースアメリカの工場で製造される予定である。[ 14 ]

2年間の地上試験段階を経て、F130は2024年12月に重要な設計審査に合格しました。エンジンの「飛行中」試験は2025年に開始され、NASAステニスの風洞を用いて「飛行中」の状況をシミュレートします。初期試験でエンジンポッドの吸気口の設計に問題があることが明らかになりました。吸気口の歪みにより「エンジンの性能と運用性に影響を与える可能性のある不均一な空気の流れ」が生じる可能性があります。[ 15 ]ボーイングは吸気口のデジタル再設計を完了し、コンピューターシミュレーションでこの問題を解決しました。新しい吸気口はまだ風洞でテストされていません。さらなる問題がなければ、新しいエンジンとポッドの組み合わせの最終試験は2026年に完了する予定です。[ 16 ]

今後の展開

Advance 2の開発では、既存の15,000 lbf（67 kN）クラスのBR710エンジンと、より大型のBR725エンジンに、新たな先進技術を導入する。さらに大型のエンジンも開発され、52インチ（130 cm）のファンを備える。2020年代に導入が予定されている次世代の10,000～20,000 lbf（44～89 kN）エンジンであるBR710とBR715の主な開発には、Advance 3コア、改良されたエンジンヘルスマネジメント、新素材、冷却技術が採用される。また、チタン製の「ブリスク」ファンも備え、総圧力比は50:1となる。これらの改良により、推力比燃料消費量は10%削減され、NOxマージンは50%向上し、信頼性は99.995% 、推力重量比は20%向上する。[ 17 ]

パール15

 
パール15

パールエンジンは、ダーレヴィッツでBR700からアドバンス2の技術を使用して開発されました。[ 18 ] EASA認証は2015年2月28日に申請されました。[ 9 ] 2015年に最初の地上走行、2016年に型式試験、2017年に飛行試験が行われました。 [ 19 ] 6基のテストエンジンが2,000時間のテストで6,000サイクル以上を記録しました。[ 20 ] テストプログラムには、落雷、水の摂取、氷、および-40°F（-40°C）のコールドスタートテストが含まれていました。[ 21 ]

EASAの認証は2018年2月28日に付与され、2018年5月28日に公開されました。2018年5月には、2019年末のボンバルディア・グローバル・エクスプレス5500および6500開発機での就航に向けて飛行試験が行われていました。[ 18 ] その時までに1万時間飛行する予定でした。[ 21 ]

そのレイアウトはBR725と似ており、同じステージ数と24枚のチタン製ファンブレードを備えています。[ 20 ] ファンの直径は48.5インチ（123cm）です。[ 22 ]高度な高温材料、高度なセグメントとシールを備え た強化された3段LPタービンは、より高い圧力と温度を可能にし、新しい低排出ガス冷却燃焼器には新しいタイル状の燃焼室が含まれています。[ 19 ] そのコアには高度なニッケル合金とセラミックコーティングが使用されており、6つのチタン製ブリスクを備えた新しい10段HPコンプレッサーと、強化された空力特性とブレード冷却、強化されたセグメントとシールを備えた新しい2段HPタービンが含まれています。 [ 19 ]

全体の圧力比は43:1、バイパス比は4.8:1です。[ 19 ] HPコンプレッサー比は24:1に上昇します。[ 20 ] 推力は15,125 lbf（67.28 kN）で最大9%増加し、TSFCは7%向上し、静粛性は2デシベル向上しました。[ 18 ]ヘルスモニタリングにより、BR710の99.97%ディスパッチ信頼性が向上します。BR710では100,000時間あたり1回の予定外のエンジン取り外しが記録されていますが、BR715では予定外の取り外しがゼロに近づいています。[ 22 ]

パール700

パール700は、従来のG650の延長型であるガルフストリームG700と、G650ERよりも航続距離が長いG800に搭載される。BR725と同様の構造に加え、第4低圧タービン段と2インチ（5.1 cm）大きい51.8インチ（132 cm）のブリスクファンを備えたパール700は、バイパス比が6.5:1を超え、総圧力比は50:1を超える。推力は18,250 lbf（81.2 kN）、ガルフストリームG650に搭載されているBR725型機よりも推力比燃料消費率が3～5%向上し、排出量と騒音も低減される。[ 23 ]

パール10倍

次期ダッソー・ファルコン10Xには、推力18,000lbf（80kN）を超える2基のパール10Xエンジンが搭載され、チタン製ファンブリスク、10段HPコンプレッサー、2段シュラウドレスHPタービン、4段LPタービンを備えています。[ 24 ] パール10Xテストエンジンの最初の運転は2022年初頭に行われ、このプログラムは5月までにアドバンス2デモンストレーターとともに1,000時間のテストを積み重ねました。[ 25 ] アドバンス2コアと新しい低圧システムにより、以前のロールスロイス製ビジネスジェットエンジンよりも5％高い効率が実現されています。[ 25 ]

変種

BR700-710A1-10
ガルフストリームGV向けに開発された、離陸定格14,700lbf（65.6kN）、最大直径72インチ（1,820mm）の派生型。[ 26 ]
BR700-710A2-20
ボンバルディア・グローバル・エクスプレス/XRS/5000/6000用の離陸定格14,700lbf（65.6kN）、最大直径72インチ（1,820mm）の派生型。[ 26 ]
BR700-710B3-40
BAEシステムズ・ニムロッドMRA4の離陸定格16,000lbf（69kN）の派生型。[ 27 ]
BR700-710C4-11
ガルフストリームGV-SP（G500/G550）向けに開発された、離陸定格15,400lbf（68.4kN）、最大直径70.3インチ（1,785mm）の派生型。[ 26 ]
BR700-710D5-21
ボンバルディア・グローバル5500/6500の離陸定格15,200lbf（67.8kN）、最大半径39インチ（980mm）の派生型。[ 26 ]
BR700-715A1-30
ボーイング717-200基本総重量型で離陸定格18,710lbf（83.23kN）の派生型。 [ 28 ]
BR700-715B1-30
離陸定格20,160lbf（89.68kN）の派生型。[ 28 ]
BR700-715C1-30
ボーイング717-200高総重量型向けの離陸定格21,430lbf（95.33kN）の派生型。 [ 28 ]
BR700-725A1-12
ガルフストリームGVI（G650）用の16,900lbf（75.2kN）の離陸定格とファン直径50インチ（1,270mm）の派生型。[ 26 ]
F130
BR700-725の軍用型で、ボーイングB-52ストラトフォートレス向けに最大17,000lbf（75.62kN）の定格出力を持つ。[ 29 ]
BR700-TP
ターボプロップ派生型は10,000軸馬力（7,460kW）と評価され、欧州の将来大型航空機（後にエアバスA400Mアトラス軍用輸送機/タンカーとなる）向けに提案された。[ 30 ]

BR715の推力定格は、 FADECコントローラのプラグを交換することで調整できるため、エンジンの交換は不要です。A1-30は、プラグとソフトウェアの変更だけでC1-30に変更できます。

アプリケーション

軍事用途

民間用途

仕様

EASA型式証明データシート[ 9 ]
モデル BR700-710A1/A2/C4

（BR710）

BR700-715 [ 53 ] (BR715) BR700-725A1

（BR725）

BR700-710D5-21 （パール15） BR700-730B2-14 [ 54 ]（パール700）[ 23 ]パール10X [ 24 ]
コンプレッサー ファン1台、HPC10台 ファン 1 台、LPC 2 台、HPC 10 台 ファン1台、HPC10台
タービン 2 HPT、2 LPT 2 HPT、3 LPT 2 HPT、4 LPT
推力15,400 lbf (68.4 kN) 21,430 lbf (95.33 kN) 16,900 lbf (75.2 kN) 15,200 lbf (67.8 kN) 18,250 lbf (81.2 kN) 18,250 lbf (81.2 kN) [ 55 ]
乾燥重量 4,009ポンド（1,818.4キログラム） 4,597ポンド（2,085キログラム） 3,605ポンド（1,635.2キログラム） 4,032ポンド（1,828.8キログラム） 3,565ポンド（1,617.1キログラム）
推力 / 重量3.84 4.66 4.69 3.77 5.12
長さ 183.8インチ（4,669 mm） 147.2インチ（3,738 mm） 129.8インチ（3,297 mm） 189.3インチ（4,809 mm） 128.7インチ（3,268 mm）
ローター回転数LP: 6,096、HP: 16,661 LP: 6,096、HP: 16,661 LP: 6,096、HP: 16,661 LP: 7,431、HP: 19,000 LP: 6,500、HP: 19,000
ファン直径 48インチ（122センチメートル）[ 10 ]58インチ（147センチメートル）[ 56 ]50インチ（127センチメートル）[ 10 ]48.5インチ（123センチメートル）[ 22 ]51.8インチ（132cm）
バイパス比[ 57 ]3.84:14.55–4.68:1 [ 58 ]4.1:14.8:1 [ 19 ]>6.5:1
総圧力比43:1 [ 19 ]>50:1

参照

同等のエンジン

関連リスト

参考文献

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