世界航空發動機製造三巨頭哪家強？??附：探秘世界發動機巨頭—羅爾斯·羅伊斯公司
關注我，請點擊標題下方的“中汽技術信息”
我們都知道發動機是一架飛機核心技術的關鍵。作為飛機的心髒，被譽為“工業之花”，它直接影響飛機的性能、可靠性及經濟性，是一個國家科技、工業和國防實力的重要體現。
世界三大航空發動機生產商分別是美國通用電氣、英國羅爾斯·羅伊斯和美國普拉特·惠特尼。
通用電氣，英文簡寫GE，是世界上最大的綜合性動力和設備製造商，像世界上單台引擎推力最強的民航發動機GE90、最優越的民用引擎CF6-80C/E、最強大的渦輪軸發動機CT7-8係列都是GE的傑作，使用廣泛的波音737使用的CFM56發動機也是GE牽頭研發的。
羅爾斯·羅伊斯，也叫勞斯萊斯，英文簡寫RR，是渦扇發動機領域裏僅次於GE的品牌，英國主導的國際型企業。它的發動機市場占有率與GE相當，最有名的當屬RB-211型發動機，其餘包括像波音787使用的低噪音發動機“遄達”1000係列、空客A380使用的Trent900發動機，世界上噪音最小的客機產品A330/340係列使用的“遄達”500/700係列都是RR的傑作，號稱世界最先進中型直升機的AW101使用的RTM332也是RR的產品；大有超越GE的優勢。
普拉特·惠特尼，簡稱普·惠，英文簡寫PW，是世界知名的軍用渦槳/渦扇發動機製造商、直升機用渦輪軸發動機及民航製造商，其生產的發動機以軍用為主，例如F-15、F-16的標配動力之一F100就是PW的，同時F-22的標配動力F119也是pw的。金屬加工雜誌目前世界上最領先的6噸級中型直升機AW139使用的發動機和中國武直-10目前使用的PT6C-67C都是PW的產品，中國最先進的支線客機新舟600的引擎也是普惠的技術。
據相關統計數據，美國通用公司處於市場絕對老大地位，占有40%市場份額，其次是英國羅·羅公司，占據22%市場份額。美國普惠公司占9%的市場份額。
從航空公司的角度，航空公司可以根據自己的需求選擇發動機，比如波音777-200ER一般會選擇裝GE90-85B的發動機，GE代表通用電氣公司，也就是該公司研製的航空發動機。
其中，GE90算是比較經典的航發，GE90-115B是一款推大最大的民用發動機，單台推力超過56噸，而GE90-85B也不差，推力在37噸。如果航空公司覺得GE90-85B推力太小，價格太便宜，那麽可以換個推力更大的、更貴的，比如GE90-94B，推力可達到41噸。
普·惠公司PW4090發動機
如果航空公司不喜歡GE的發動機，也可以換其他公司，波音777還可以裝PW的發動機，也就是普萊特·惠特尼公司，簡稱普·惠，這是一家位於康涅狄格州的航空發動機生產商，是全球三大主流發動機的製造商之一，如果說普·惠公司可能知道的人較少，那麽說美軍的F-22戰鬥機那就家喻戶曉了，F-22的F-119發動機就是普·惠公司生產的。波音777可選裝普·惠公司的PW4090發動機，推力在40噸左右，也有較低的版本，比如PW4084發動機，推力在37噸，價格也會低一些。
說完美國的通用電氣和普萊特·惠特尼公司，那麽另一家發動機製造商就要登場了，那就是總部位於英國的羅爾斯·羅伊斯公司，在汽車界被稱為勞斯萊斯。金屬加工在線羅爾斯·羅伊斯一般被稱為羅·羅公司，專門研發和生產渦輪產品，比如航空發動機、船用發動機，軍用和民用的都有。
該公司從上個世紀60年代開始發展了一款名為斯貝MK202的渦輪風扇發動機，被美軍用於經典的F-4鬼怪式艦載戰鬥機上，我國在70年代引進後進行國產化，現在飛豹戰機上用的渦扇9秦嶺發動機就是仿製斯貝。
羅爾斯·羅伊斯公司在民用航發領域占據全球第二的位置，羅·羅的主打產品為Trent係列發動機，這是一款高涵道比的渦輪風扇發動機，該係列推力範圍可覆蓋24噸至42噸，空客和波音主打機型都使用了Trent係列。波音777-200係列使用的是Trent884，推力為37噸，當然還有更高的，推力在41噸的也有，Trent800係列在波音777家族中的份量是非常大的，接近一半的波音777都使用該係列的發動機。
總之，波音777係列可選擇的發動機集中在這三家航發供應商上，發動機型號不同，推力也不同，價格就會有差異，這與航空公司習慣使用哪種發動機有關，比如英國的航空公司就傾向於裝上羅·羅的Trent800係列，新加坡航空幾乎都使用了Trent係列。不論如何選擇，這三家航空發動機供應商的技術水平是一流的，它們在軍用領域也有各自的市場份額，都是頂尖空優戰鬥機的主要動力。
上圖是世界商用航空的發動機市場占有率圖，需要說明的是這裏的占有率是按數量統計的，由於不同等級的發動機價格差異極大，所以上圖並不能完全反應市場格局。
所以應該說航空發動機是完全寡頭競爭市場，也說不好哪家強，各國和各個機型在使用發動機時有所偏好更有其他考慮，不同的發動機也著眼於不同的優勢在進行發展。
附：探秘世界發動機巨頭——羅爾斯·羅伊斯公司
引言：1903年，萊特兄弟打開了人類的航空之門，實現了無數人翱翔藍天的夢想。百年來，人類的航空工業不斷發展，形式各樣的航空器層出不窮，這其中離不開航空發動機的發展和進步。今天，新材料在線小編就帶你一起來認識一下世界三大航空發動機生產商之一——Rolls-Royce plc（羅爾斯·羅伊斯，以下簡稱羅羅公司）
羅羅公司概況
英國羅爾斯·羅伊斯公司是一間百年老店，以燃氣輪機技術為核心，活躍在民用航空、國防、船舶和能源四個環球市場上。羅爾斯·羅伊斯產品中最著名的是軍用和民用發動機，它是全球第二大軍用發動機和第二大民用發動機製造商。
羅羅公司標誌
對汽車了解的人看到上麵這個標識，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-RoyceLimited（1906年建立）於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幹線客機領域的雙寡頭，通用動力（GE）和羅羅則是幹線客機發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、東方航空等國內航空公司均是其客戶。
羅羅公司是世界領先的大型民用飛機和商務機的航空發動機生產商之一。
羅羅公司是世界第二大國防航空發動機供應商。
2014年、2015年榮登財富美國500強公司榜單。
2014年關鍵財務數據
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大型民用飛機和商務機的航空發動機，有超過 50種類型的飛機發動機應用在民用和國防領域，有超過29,000部引擎正在服役。目前，羅羅公司在現代寬體飛機發動機製造領域，占據全球市場50%的份額。
羅羅公司陸地與海洋分部包含動力係統（PowerSystems）、海洋（Marine）和核（Nuclear）。我們的動力係統業務包括世界知名的 MTU 係列往複式發動機；海洋業務上已有超過25,000船隻上安裝了我們的設備。我們在核動力潛艇推進器上有55年的經驗，和核業務還在不斷發展。
羅羅公司民用發動機代表產品
RB211係列
RB211係列發動機是羅羅公司研製生產的高涵道比三轉子軸流式渦扇發動機。於1972年投入使用，發動機的推力為 37400- 60600 磅，並且 RB211 發動機是世界上最早的三轉子發動機。主要型號有 RB211- 524 和 RB211- 535 分別用於 Boeing 747- 300 和 Boeing 757 等飛機。
Trent係列
Trent係列發動機是羅羅公司研製生產的高涵道比三轉子軸流式渦扇發動機。Trent係列發動機是在RB211係列發動機基礎上發展起來的，於1990年8月投入使用，發動機的推力為53000-95000磅。主要型號有Trent500、Trent700、Trent800、Trent900、Trent1000和TrentTWB。分別用於 A340- 500、 A340- 600； A330; 777- 200、 777- 200ER、 777-300; A380； Boeing 787 等飛機。
羅羅公司RB211和Trent係列的研發曆程
TrentXWB
TrentXWB發動機是羅羅公司研製的高涵道比三轉子軸流式渦扇發動機，用於A350飛機。設計推力分別為 75,000 磅（適用於 A350- 800）、 84,000 磅（適用於 A350- 900） 及 97,000 磅（適用於 A350- 1000）。
V2500發動機是由國際航空發動機公司（IAE）研製生產的高涵道比雙轉子軸流式渦扇發動機。IAE於1983年成立，由四家航空發動機生產商合資而成，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）、日本航空發動機公司（負責風扇及低壓壓氣機部分）和MTU發動機公司（負責低壓渦輪部分）。於1988年投入使用，發動機的推力為 25000- 28000 磅，適用於 A320 係列飛機。
羅羅公司其它發動機代表產品
軍用發動機：
應用於“鷂”及“海鷂”垂直/短距起降飛機上的“飛馬”(Pegasus)係列可轉噴口渦扇發動機；
應用於“狂風”戰鬥機上的RB199發動機；
應用於“鷹”200多用途戰鬥機上的英、法合作研製的阿杜爾(Adour)雙軸渦扇發動機；
應用於AMX戰鬥機上的斯貝(Spey)發動機；
歐洲“台風”戰鬥機選用的國際合作研製的EJ200渦扇發動機；
應用於C-130以及C-27運輸機上的艾利遜AE2100渦槳發動機(單台推力4475千瓦)；
應用於E-2C預警機上的艾利遜T56渦槳發動機(單台推力3803千瓦)；
應用於MB339和IAR-99“鷹”高級噴氣教練機上的“毒蛇”係列渦噴發動機(推力範圍11.1~19.4千牛)。
直升機發動機：
應用於貝爾407以及波音MD600N直升機上的艾利遜Model 250渦輪軸發動機(推力範圍313~533千牛)；
應用於RAH-66直升機上的T800渦軸發動機；
諾姆(Gnome)和吉姆(Gem)渦輪軸發動機；
航空發動機的市場
目前世界航空發動機發展成熟，市場穩步增長。據羅羅公司預計，2014-2033年全球航空發動機和燃氣輪機市場總規模2.68萬億美元。其中發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，且配套服務需求淨利潤是製造業務的數倍。民用航空發動機市場需求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、油氣等能源領域需求600億美元，相應的服務需求600億美元。
未來20年全球航空發動機和燃氣輪機市場需求預測
航空發動機與新材料那些事兒
航空發動機的特點是體積小,功率大,各部件的工作條件嚴酷，特別是轉動件在不同的溫度、載荷、環境介質（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製造。航空發動機的使用期限不盡相同,軍用飛機發動機一般為100～1000小時；民用機發動機甚至要求1萬小時以上,所用材料的組織和性能須保持長時間穩定。航空發動機早期采用鋁合金、鎂合金、高強度鋼和不鏽鋼等製造；後期為適應增加發動機推力、提高飛機飛行速度的需要，鈦合金、高溫合金和複合材料相繼得到應用。
鈦合金
鈦合金是一種重要的新型結構材料，具有強度高、耐蝕性好、耐熱性強等特點。鈦合金主要用於飛機及發動機的製造材料，如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、發動機罩、排氣裝置等零件以及飛機的大梁隔框等結構框架件。
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，合同有效期將至2025年。VSMPO-AVISMA公司將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、環件等。
2013年6月29日，英國羅羅（Rolls-Royce）航空發動機公司在沈陽舉行隆重儀式，向中國科學院金屬研究所頒發鈦鋁母合金供方質量認證證書，金屬所從而成為全球首家通過羅羅公司該項認證的機構。
高溫合金
在現代先進的航空發動機中，高溫合金材料用量占發動機總量的40%-60%。在航空發動機上，高溫合金主要用於燃燒室、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於導向葉片和渦輪葉片，粉末冶金高溫合金主要用於渦輪盤，變形高溫合金主要用於燃燒室；此外，高溫合金還用於機匣、環件、加力燃燒室和尾噴口等部件。
渦扇發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改善，已經經曆了從等軸晶，到柱狀晶，再到單晶的發展曆程。
目前，全球每年消費高溫合金材料近28 萬噸，市場規模達100 億美元。全球範圍內能夠生產航空航天用高溫合金的企業不超過50 家，主要集中在美國、俄羅斯、英國、法國、德國、日本和中國。發達國家一般將涉及航空航天應用領域的高溫合金產品作為戰略軍事物資，很少出口。
英國的鑄造合金技術世界領先，代表性的是國際鎳公司的Nimocast合金，後來羅羅公司又研製了定向凝固和單晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060 等，其研製的高溫合金主要用在航空發動機製造方麵。
特殊鋼
特殊鋼可依需求用在航空發動機低壓轉子的輪盤和葉片上，對於應用條件較好的發動機，高壓轉子的輪盤和葉片可用耐熱鋼製造。發動機的前機匣也可用鋼或鈦合金製造。
寶鋼特材成功冶煉供羅爾斯·羅伊斯公司的首爐發動機材料用鋼，各項性能指標均滿足用戶要求。寶鋼特鋼先後通過了羅羅公司的質量管理體係審核，產品、技術的評審，現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。
複合材料
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濟性不斷提升，“是時候使用複合材料風扇了”，新材料的使用預計會讓每台發動機的重量減輕750磅。UltraFan發動機還將采用可變距葉片技術，新型超薄短艙設計等全新技術。UltraFan發動機中壓渦輪的旋轉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複合材料(CMC)。
其實早在2008年，羅爾斯·羅伊斯公司就開始布局複合材料在航空發動機上的應用研發，它和 GKN Aerospace 公司成立了一家合資公司，研發複合材料在航空發動機風扇葉片中的應用。
羅羅公司的“Advance”和“UltraFan”發動機將采用碳纖維/鈦風扇葉片，同時在高溫組件中使用陶瓷基複合材料。
去年（2014年），羅羅公司應用於Advance 和UltraFan發動機的碳鈦合金複合材料風扇葉片進行了首次裝機試飛，標誌著該項目達到又一裏程碑。在位於美國亞利桑那州圖森市的羅羅747飛行試驗台上，碳鈦合金風扇葉片機組首次在遄達1000 “供體”發動機上裝機試飛。
羅羅公司新工藝探索——3D打印
ALM技術俗稱3D打印技術，以數字模型文件為基礎，通過電子束將金屬粉末融化，並嚴格的一層一層地按照藍本構造成複雜的形狀。它主要用在工業建設中較小的部分，也許拳頭般大小。然而，羅·羅已經使用“未來的項目和技術”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鍵技術，”他說。“我們發展得很快，技術有很多潛力”。
羅爾斯·羅伊斯公司早就透露，準備利用3D打印技術製造其噴氣式發動機的零部件，以加快生產速度並製造更多輕型零部件。
2015年，羅羅公司通過與英國製造技術中心（MTC）所屬的新國家増材製造中心合作，利用3D打印出了有史以來首個最大的民用航空發動機組件。該公司打印的組件是遄達XWB-97發動機的前軸承，使用鈦合金，直徑1.5米長——大小類似於拖拉機輪胎。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製造技術。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於生產葉片。MTC對鈦粉進行分析，結果可供在組裝之前評估組件的完整性，這對於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
一個航空發動機需要數十萬個零件，每天這些零件從世界各國生產出來，運輸到生產線進行總裝，而其中任何一個零件的缺貨、任何一條生產線的失誤，都可能讓這個集團的生產處於停滯狀態。據悉，羅羅公司每年要投入55億英鎊來改造供應鏈，並且在未來幾年，羅羅甚至計劃把供應鏈每年的投資提高到80億英鎊。
目前，羅羅的供應商網絡由全球70個國家的8000多家供應商組成。在航空製造業這樣一個高端精益化生產的行業，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”又是什麽呢？
2000年，羅羅發動了40天引擎計劃，顧名思義，就是讓客戶從下發訂單到接收貨物隻需要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，它則重新組織了生產流程。簡而言之，就是讓采購、運輸、生產集成和發貨等部門彼此溝通，達到無縫連接。
羅羅從一個引擎的設計源頭開始就減少零件和生產流程，以求壓縮直接供應商的數量。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多家生產和非生產性供應商以及多家戰略合作夥伴有業務往來，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、電氣係統和傳感器等等。為保證業務的正常開展，羅羅還購買了多種多樣的服務，從物流和運輸，到IT支持和設施管理等。其產品製造成本中，約70%用於購買全球供應商的產品和服務。
但是供應商並非多多益善。對於每個新的發動機項目，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。一是供應鏈過於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速度和質量。
在不同的部件上，羅羅超越傳統的采購視野，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)，改變優化需求性質采購策略(關注新興創新替代產品)，推動供應商競爭和提升采購策略(成發的供應商的自我提升)，這些比單純的戰略采購更加有效。
3 信息流追蹤
龐大的銷售網絡也隨之帶給羅羅一個新的難題：在快速響應客戶需求之後，客戶更關心的問題在於，如何實時追蹤自己訂購的產品?
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作為供應鏈管理係統，簡單而言，它的作用是讓生產、供應、銷售整合到同一個信息平台上，彼此之間可以完全看到對方信息。
具體而言，羅羅的信息平台上設立了一個訂單管理中心，供應商輸入交貨日期、交貨數量等，羅羅在世界各地的工廠和生產線就能同享這些信息，並且妥善安排組裝計劃。更重要的是，完善的信息平台讓羅羅的庫存降至最低，這意味著可以騰挪出更多的現金;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金流。
尾聲
大家對夢想飛機空客A380相比都十分熟悉，而A380使用的就是羅爾斯-羅伊斯Trent900係列發動機。每架飛機配備四台發動機，分別位列兩個機翼下麵。文章的最後，新材料在線小編再列舉幾條關於這款發動機的“八卦”，希望給讓大家更直觀的了解航空發動機，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-羅伊斯公司的發動機係列基本上都是用河流命名。
一個羅爾斯-羅伊斯Trent係列發動機的造價相當於五百輛私家車，但是提供的馬力卻超過了950輛私家車。
Trent發動機裏麵的渦輪扇葉在飛機起飛時，每個葉片要承受1000噸的負載，相當於每個葉片上麵掛著一輛貨運火車。
Trent 900 發動機中的最高溫度是太陽表麵溫度的一半。
Trent 900 發動機的壓氣機氣壓比是1:39。也就是說，如果飛機在地麵附近飛行的時候，發動機中壓氣機後麵的壓力是39個大氣壓，39大氣壓相當於海底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，它翅膀下的每台發動機的進氣量相當於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。
（來源： 新材料在線）
