羅羅公司概況
英國羅爾斯·羅伊斯公司是一間百年老店，以燃氣輪機技術(shù)為核心，活躍在民用航空、國防、船舶和能源四個環(huán)球市場上。羅爾斯·羅伊斯產(chǎn)品中最著名的是軍用和民用發(fā)動機，它是全球第二大軍用發(fā)動機和第二大民用發(fā)動機制造商。
對汽車了解的人看到上面這個標識，一定非常熟悉。是的，羅羅公司的logo和知名汽車品牌勞斯萊斯一樣，這是因為它們是由Rolls-Royce Limited（1906年建立）于1973年分拆而來，“勞斯萊斯”和“羅爾斯·羅伊斯”均由英文Rolls-Royce翻譯而來。
如果說波音和空客是干線客機領(lǐng)域的雙寡頭，通用動力（GE）和羅羅則是干線客機發(fā)動機市場的一對大鱷，其客戶包括600多家航空公司、2000多家船舶公司等，中國國航、東方航空等國內(nèi)航空公司均是其客戶。
- 羅羅公司是世界領(lǐng)先的大型民用飛機和商務機的航空發(fā)動機生產(chǎn)商之一。
- 羅羅公司是世界第二大國防航空發(fā)動機供應商。
- 2014年、2015年榮登財富美國500強公司榜單。
2014年關(guān)鍵財務數(shù)據(jù)
羅羅公司主要由航空航天部、陸地和海洋部兩大部門組成。
羅羅公司航空航天分部生產(chǎn)大型民用飛機和商務機的航空發(fā)動機，有超過 50種類型的飛機發(fā)動機應用在民用和國防領(lǐng)域，有超過29,000部引擎正在服役。目前，羅羅公司在現(xiàn)代寬體飛機發(fā)動機制造領(lǐng)域，占據(jù)全球市場50%的份額。
羅羅公司陸地與海洋分部包含動力系統(tǒng)（PowerSystems）、海洋（Marine）和核（Nuclear）。羅羅公司的動力系統(tǒng)業(yè)務包括世界知名的 MTU 系列往復式發(fā)動機；海洋業(yè)務上已有超過25,000船只上安裝了它們的設(shè)備。羅羅公司在核動力潛艇推進器上有55年的經(jīng)驗，且核業(yè)務還在不斷發(fā)展。
羅羅公司民用發(fā)動機代表產(chǎn)品
RB211系列發(fā)動機是羅羅公司研制生產(chǎn)的高涵道比三轉(zhuǎn)子軸流式渦扇發(fā)動機。于1972年投入使用，發(fā)動機的推力為 37400- 60600 磅，并且 RB211 發(fā)動機是世界上最早的三轉(zhuǎn)子發(fā)動機。主要型號有 RB211- 524 和RB211- 535 分別用于 Boeing 747- 300 和Boeing 757 等飛機。
Trent系列發(fā)動機是羅羅公司研制生產(chǎn)的高涵道比三轉(zhuǎn)子軸流式渦扇發(fā)動機。Trent系列發(fā)動機是在RB211系列發(fā)動機基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，于1990年8月投入使用，發(fā)動機的推力為53000-95000磅。主要型號有Trent500、Trent700、Trent800、Trent900、Trent1000和TrentTWB。分別用于A340- 500、 A340- 600； A330; 777- 200、 777- 200ER、 777-300; A380； Boeing 787 等飛機。
TrentXWB發(fā)動機是羅羅公司研制的高涵道比三轉(zhuǎn)子軸流式渦扇發(fā)動機，用于A350飛機。設(shè)計推力分別為 75,000 磅（適用于 A350- 800）、 84,000 磅（適用于 A350- 900） 及 97,000 磅（適用于 A350- 1000）。
V2500發(fā)動機是由國際航空發(fā)動機公司（IAE）研制生產(chǎn)的高涵道比雙轉(zhuǎn)子軸流式渦扇發(fā)動機。IAE于1983年成立，由四家航空發(fā)動機生產(chǎn)商合資而成，包括普惠公司（負責燃燒室及高壓渦輪部分）、羅羅公司（負責高壓壓氣機部分）、日本航空發(fā)動機公司（負責風扇及低壓壓氣機部分）和MTU發(fā)動機公司（負責低壓渦輪部分）。于1988年投入使用，發(fā)動機的推力為25000- 28000 磅，適用于 A320 系列飛機。
羅羅公司其它發(fā)動機代表產(chǎn)品
軍用發(fā)動機：
應用于“鷂”及“海鷂”垂直/短距起降飛機上的“飛馬”(Pegasus)系列可轉(zhuǎn)噴口渦扇發(fā)動機；
應用于“狂風”戰(zhàn)斗機上的RB199發(fā)動機；
應用于“鷹”200多用途戰(zhàn)斗機上的英、法合作研制的阿杜爾(Adour)雙軸渦扇發(fā)動機；
應用于AMX戰(zhàn)斗機上的斯貝(Spey)發(fā)動機；
歐洲“臺風”戰(zhàn)斗機選用的國際合作研制的EJ200渦扇發(fā)動機；
應用于C-130以及C-27運輸機上的艾利遜AE2100渦槳發(fā)動機(單臺推力4475千瓦)；
應用于E-2C預警機上的艾利遜T56渦槳發(fā)動機(單臺推力3803千瓦)；
應用于MB339和IAR-99“鷹”高級噴氣教練機上的“毒蛇”系列渦噴發(fā)動機(推力范圍11.1~19.4千牛)。
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直升機發(fā)動機：
應用于貝爾407以及波音MD600N直升機上的艾利遜Model 250渦輪軸發(fā)動機(推力范圍313~533千牛)；
應用于RAH-66直升機上的T800渦軸發(fā)動機；
諾姆(Gnome)和吉姆(Gem)渦輪軸發(fā)動機；
國際合作的RTM322和MTR390渦輪軸發(fā)動機。
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航空發(fā)動機的市場
目前世界航空發(fā)動機發(fā)展成熟，市場穩(wěn)步增長。據(jù)羅羅公司預計，2014-2033年全球航空發(fā)動機和燃氣輪機市場總規(guī)模2.68萬億美元。其中發(fā)動機及燃氣輪機需求1.54萬億美元，配套的服務需求約1.14萬億美元，且配套服務需求凈利潤是制造業(yè)務的數(shù)倍。民用航空發(fā)動機市場需求1.05萬億美元，相應的服務需求7000億美元；軍用航空發(fā)動機需求1550億美元，相應的服務需求2600億美元；海軍艦船燃氣輪機需求2700億美元，相應服務需求1250億美元；電力、油氣等能源領(lǐng)域需求600億美元，相應的服務需求600億美元。
航空發(fā)動機與新材料那些事兒
航空發(fā)動機的特點是體積小,功率大,各部件的工作條件嚴酷，特別是轉(zhuǎn)動件在不同的溫度、載荷、環(huán)境介質(zhì)（空氣，燃氣）下工作，大多須用比強度高、耐熱性好和抗腐蝕能力強的材料制造。航空發(fā)動機的使用期限不盡相同,軍用飛機發(fā)動機一般為100～1000小時；民用機發(fā)動機甚至要求1萬小時以上,所用材料的組織和性能須保持長時間穩(wěn)定。航空發(fā)動機早期采用鋁合金、鎂合金、高強度鋼和不銹鋼等制造；后期為適應增加發(fā)動機推力、提高飛機飛行速度的需要，鈦合金、高溫合金和復合材料相繼得到應用。
鈦合金是一種重要的新型結(jié)構(gòu)材料，具有強度高、耐蝕性好、耐熱性強等特點。鈦合金主要用于飛機及發(fā)動機的制造材料，如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、發(fā)動機罩、排氣裝置等零件以及飛機的大梁隔框等結(jié)構(gòu)框架件。
俄羅斯VSMPO-AVISMA公司與英國羅爾斯·羅伊斯公司(簡稱羅羅公司)簽訂了3.0億美元的合同，向羅羅公司供應各類鈦加工材及半成品，主要包括鈦合金盤件、環(huán)件等，合同有效期將至2025年。
2013年6月29日，羅羅公司向中國科學院金屬研究所頒發(fā)鈦鋁母合金供方質(zhì)量認證證書，金屬所從而成為全球首家通過羅羅公司該項認證的機構(gòu)。
高溫合金
在現(xiàn)代先進的航空發(fā)動機中，高溫合金材料用量占發(fā)動機總量的40%-60%。在航空發(fā)動機上，高溫合金主要用于燃燒室、導向葉片、渦輪葉片和渦輪盤四大熱段零部件，其中鑄造高溫合金主要用于導向葉片和渦輪葉片，粉末冶金高溫合金主要用于渦輪盤，變形高溫合金主要用于燃燒室；此外，高溫合金還用于機匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。
渦扇發(fā)動機要達到更大推力、更低的油耗，首要的是提高增壓比、提高熱效率，渦輪前溫度是衡量熱效率的一個重要指標，對材料的承溫能力要求也因此逐漸提高。為滿足材料承溫能力和力學性能的要求，高溫合金在成分和工藝上不斷研發(fā)改善，已經(jīng)經(jīng)歷了從等軸晶，到柱狀晶，再到單晶的發(fā)展歷程。
目前，全球每年消費高溫合金材料近28 萬噸，市場規(guī)模達100 億美元。全球范圍內(nèi)能夠生產(chǎn)航空航天用高溫合金的企業(yè)不超過50 家，主要集中在美國、俄羅斯、英國、法國、德國、日本和中國。發(fā)達國家一般將涉及航空航天應用領(lǐng)域的高溫合金產(chǎn)品作為戰(zhàn)略軍事物資，很少出口。
英國的鑄造合金技術(shù)世界領(lǐng)先，代表性的是國際鎳公司的Nimocast 合金，后來羅羅公司又研制了定向凝固和單晶合金SRR99、SRR2000 和SRR2060 等，其研制的高溫合金主要用在航空發(fā)動機制造方面。
特殊鋼
特殊鋼可依需求用在航空發(fā)動機低壓轉(zhuǎn)子的輪盤和葉片上，對于應用條件較好的發(fā)動機，高壓轉(zhuǎn)子的輪盤和葉片可用耐熱鋼制造。發(fā)動機的前機匣也可用鋼或鈦合金制造。
寶鋼特材成功冶煉供羅羅公司的發(fā)動機材料用鋼，各項性能指標均滿足用戶要求。寶鋼特鋼先后通過了羅羅公司的質(zhì)量管理體系審核，產(chǎn)品、技術(shù)的評審，現(xiàn)場危害性評估檢查的改進和完善，已成功成為英國羅羅公司的合格供應商名錄中的一員。
復合材料
盡管羅羅認為其空心鈦風扇葉片仍然具有競爭力，但隨著風扇直徑的日益增大和材料經(jīng)濟性不斷提升，“是時候使用復合材料風扇了”，新材料的使用預計會讓每臺發(fā)動機的重量減輕750磅。UltraFan發(fā)動機還將采用可變距葉片技術(shù)，新型超薄短艙設(shè)計等全新技術(shù)。UltraFan發(fā)動機中壓渦輪的旋轉(zhuǎn)部件將采用鈦鋁合金材料，而燃燒室噴嘴等靜止部件將采用陶瓷基復合材料(CMC)。
其實早在2008年，羅爾斯·羅伊斯公司就開始布局復合材料在航空發(fā)動機上的應用研發(fā)，它和 GKN Aerospace 公司成立了一家合資公司，研發(fā)復合材料在航空發(fā)動機風扇葉片中的應用。
羅羅公司的“Advance”和“UltraFan”發(fā)動機將采用碳纖維/鈦風扇葉片，同時在高溫組件中使用陶瓷基復合材料。
去年（2014年），羅羅公司應用于Advance 和UltraFan發(fā)動機的碳鈦合金復合材料風扇葉片進行了首次裝機試飛，標志著該項目達到又一里程碑。在位于美國亞利桑那州圖森市的羅羅747飛行試驗臺上，碳鈦合金風扇葉片機組首次在遄達1000 “供體”發(fā)動機上裝機試飛。
羅羅公司新工藝探索——3D打印
ALM技術(shù)俗稱3D打印技術(shù)，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過電子束將金屬粉末融化，并嚴格的一層一層地按照藍本構(gòu)造成復雜的形狀。它主要用在工業(yè)建設(shè)中較小的部分。然而，羅·羅已經(jīng)使用“未來的項目和技術(shù)”來“建立更大的組件”，艾倫·紐比首席工程師說。“這是一個提升我們未來競爭力的關(guān)鍵技術(shù)，”他說?！拔覀儼l(fā)展得很快，技術(shù)有很多潛力”。
羅羅公司早就透露，準備利用3D打印技術(shù)制造其噴氣式發(fā)動機的零部件，以加快生產(chǎn)速度并制造更多輕型零部件。
2015年，羅羅公司通過與英國制造技術(shù)中心（MTC）所屬的新國家増材制造中心合作，利用3D打印出了有史以來首個最大的民用航空發(fā)動機組件。該公司打印的組件是遄達XWB-97發(fā)動機的前軸承，使用鈦合金，直徑1.5米長——大小類似于拖拉機輪胎。該組件不是整體的，包含的48個氣動形狀的葉片組件也是采用増材制造技術(shù)。參與該項目的還有謝菲爾德大學和3D打印專家Arcam公司。Arcam公司的電子束的儀器被用于生產(chǎn)葉片。MTC對鈦粉進行分析，結(jié)果可供在組裝之前評估組件的完整性，這對于了解如何回收鈦粉和如果識別工藝過程中的缺陷有重要意義。
羅羅公司供應鏈——40天引擎計劃
一個航空發(fā)動機需要數(shù)十萬個零件，每天這些零件從世界各國生產(chǎn)出來，運輸?shù)缴a(chǎn)線進行總裝，而其中任何一個零件的缺貨、任何一條生產(chǎn)線的失誤，都可能讓這個集團的生產(chǎn)處于停滯狀態(tài)。據(jù)悉，羅羅公司每年要投入55億英鎊來改造供應鏈，并且在未來幾年，羅羅甚至計劃把供應鏈每年的投資提高到80億英鎊。
目前，羅羅的供應商網(wǎng)絡由全球70個國家的8000多家供應商組成。在航空制造業(yè)這樣一個高端精益化生產(chǎn)的行業(yè)，羅羅是如何順應市場改造它龐大的供應鏈？知名的羅羅“40天引擎計劃”又是什么呢？
2000年，羅羅發(fā)動了40天引擎計劃，顧名思義，就是讓客戶從下發(fā)訂單到接收貨物只需要40天。這看起來有點不可思議，畢竟在當時，訂單的交貨周期有260天，甚至一年半之長但是這一切確實在改變著。
1 縮短交付時間
“40天引擎計劃”要求供應商盡可能壓縮交貨時間;對內(nèi)，它則重新組織了生產(chǎn)流程。簡而言之，就是讓采購、運輸、生產(chǎn)集成和發(fā)貨等部門彼此溝通，達到無縫連接。
羅羅從一個引擎的設(shè)計源頭開始就減少零件和生產(chǎn)流程，以求壓縮直接供應商的數(shù)量。這樣的好處是可以給予每一家供應商更大的采購額，幫助它們用規(guī)模效益來為羅羅提供更低廉的價格和更完善的服務。
2 精選供應商
羅羅與8000多家生產(chǎn)和非生產(chǎn)性供應商以及多家戰(zhàn)略合作伙伴有業(yè)務往來，向他們購買所有東西，從工廠鑄型和鑄造成品部件所用的原材料，到加工部件和成品部件、壓縮機、變速箱、電氣系統(tǒng)和傳感器等等。為保證業(yè)務的正常開展，羅羅還購買了多種多樣的服務，從物流和運輸，到IT支持和設(shè)施管理等。其產(chǎn)品制造成本中，約70%用于購買全球供應商的產(chǎn)品和服務。
但是供應商并非多多益善。對于每個新的發(fā)動機項目，羅羅要挑選約100家公司作為直接供應商——在大約十年前，該數(shù)字一度達到了250家左右。壓縮供應商的好處顯而易見。一是供應鏈過于繁雜會影響到交付效率，此外，更少的供應商可以讓羅羅能夠密切把控其生產(chǎn)速度和質(zhì)量。
在不同的部件上，羅羅超越傳統(tǒng)的采購視野，分別采用了尋找與供應商的共同利益采購策略(與川崎重工的利益共享)，改變優(yōu)化需求性質(zhì)采購策略(關(guān)注新興創(chuàng)新替代產(chǎn)品)，推動供應商競爭和提升采購策略(成發(fā)的供應商的自我提升)，這些比單純的戰(zhàn)略采購更加有效。
3 信息流追蹤
龐大的銷售網(wǎng)絡也隨之帶給羅羅一個新的難題：在快速響應客戶需求之后，客戶更關(guān)心的問題在于，如何實時追蹤自己訂購的產(chǎn)品?
隨著客戶提出越來越高的需求，羅羅意識到改善信息流迫在眉睫。最終羅羅啟動SAP作為供應鏈管理系統(tǒng)，簡單而言，它的作用是讓生產(chǎn)、供應、銷售整合到同一個信息平臺上，彼此之間可以完全看到對方信息。
具體而言，羅羅的信息平臺上設(shè)立了一個訂單管理中心，供應商輸入交貨日期、交貨數(shù)量等，羅羅在世界各地的工廠和生產(chǎn)線就能同享這些信息，并且妥善安排組裝計劃。更重要的是，完善的信息平臺讓羅羅的庫存降至最低，這意味著可以騰挪出更多的現(xiàn)金;同時即時追蹤貨物也可以提高交付速度，從而讓羅羅的銷售人員更快從客戶手中收回貨款，大幅改善了羅羅的現(xiàn)金流。
尾聲
大家對夢想飛機空客A380想必都十分熟悉，而A380使用的就是羅爾斯-羅伊斯Trent900系列發(fā)動機。每架飛機配備四臺發(fā)動機，分別位列兩個機翼下面。
文章的最后，新材料在線小編再列舉幾條關(guān)于這款發(fā)動機的“八卦”，希望讓大家更直觀的了解航空發(fā)動機，了解羅羅公司給世界航空史做出的偉大貢獻。
Trent 是一條河的名字，其實羅爾斯-羅伊斯公司的發(fā)動機系列基本上都是用河流命名。
一個羅爾斯-羅伊斯Trent系列發(fā)動機的造價相當于500輛私家車，但是提供的馬力卻超過了950輛私家車。
Trent發(fā)動機里面的渦輪扇葉在飛機起飛時，每個葉片要承受1000噸的負載，相當于每個葉片上面掛著一輛貨運火車。
Trent 900 發(fā)動機中的最高溫度是太陽表面溫度的一半。
Trent 900 發(fā)動機的壓氣機氣壓比是1:39。也就是說，如果飛機在地面附近飛行的時候，發(fā)動機中壓氣機后面的壓力是39個大氣壓，39大氣壓相當于海底400米左右的壓力。而你家燉肉的高壓鍋一般是兩個大氣壓哦。
當A380飛行時，它翅膀下的每臺發(fā)動機的進氣量相當于16萬人在同時呼吸。
你如果想從北京去巴黎，乘坐空客A380和開汽車所用的燃油量基本相同，可是A380卻快多了。
來自新材料在線
