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中国征服了航空发动机关键技术,叶片推进效率大大提高 中国| 发动机

作者:发布时间:2019-12-18分类:摩登4登入官网阅读:30 ℃评论:0 评论

  航空工业是一国军事和民用技术的核心产业之一。

它具有用途广泛,科技含量高,产业链长,收益高的特点。

它已经受到了各个主要国家的极大关注,并且航空发动机是最重要的航空产品。

一种特殊的类型,被称为皇冠上的宝物,要求航空发动机具有重量轻,推力高,油耗低,可靠性高,易于维护,使用寿命长等要求。

开发和制造所有航空部件是最困难的!

  这也是中国航空业的最大瓶颈。

长期以来,中国的航空发动机水平一直在进口大量国外产品。

根本原因是家用航空发动机的水平太低。

军事产品落后于发达国家20至30年,民用产品则落后得多。

有了这种先进的航空发动机,就不可能拥有先进的飞机,因此中国的航空发动机加大了研发力度,最近取得了重大突破!

  将复合材料叶片用于航空发动机已经很长时间了,但是很难设计和制造它们。

  江苏省科学技术厅近日公布了2019年江苏省科学技术奖的综合评价结果。

扬州江苏信阳新材料公司的“航空航天高性能复合材料和结构件关键技术研发与产业化”研究与开发项目获省科技进步一等奖,该技术已开始应用到 开发出中国第一台自主研发的涡扇涡扇发动机CJ-1000的冷端风扇叶片,并将在未来应用于国内大型飞机C-919。

将来,该技术可能会扩展到CR-929远程飞机发动机。

  据该公司称,该产品是复合风扇叶片。

主要结构是全碳纤维增强的高韧性环氧基复合材料结构。

通过预浸料/高压釜成型工艺进行固化,叶片形状为复杂的多曲线形状。

为了有效地防止风沙的冲击,将钛合金金属边缘粘结到叶片的前边缘。

与以前的风扇叶片相比,它具有重量轻,强度高,抗疲劳性和抗振性强的优点。

  这是中国自主研发的CJ-1000A涡扇发动机和美国的LEAP发动机。

  产品数据为:风扇旋转直径1981mm,叶片弦长369。

2mm,刀片高度763。

94毫米; 工作温度:-55℃?110℃,短期120℃,最大切线切线速度为28km / min,寿命满足发动机15000小时或8000次循环; 疲劳测试评估:低循环寿命大于15000小时; 高循环疲劳测试达到3×10000000(7 0)个循环。

  目前,由美国GE开发的GEnx发动机是世界上唯一使用具有大旁路风扇叶片的复合材料的涡轮风扇发动机。

采用这种宽弦非肩叶片式复合材料结构设计,增加了叶片尺寸,增加了进气量,提高了风扇效率,从而大大提高了发动机的推力,增加了旁通比,并且 降低燃油消耗率。

同时,在叶片变大的条件下,复合材料的较小的比重不会增加叶片的离心负荷,并且还可以满足盘操作的可靠性和公差要求。

  GE拥有美国最强大的复合风扇叶片制造技术,创造了无与伦比的发动机性能优势

  中国的叶子在哪里发光?

  对于大旁通比发动机,依靠发动机进口风扇的巨大尺寸和极高的转速来促进发动机外涵的空气压缩以产生强大的动力。

这是新型发动机节省燃油和提高效率的秘诀之一。

巨大的利益也带来了巨大的风险。

涡扇发动机风扇每分钟旋转数千转,直径达到2米或更大。

刀片承受着巨大的负荷。

减小叶片重量并减小离心力已成为关键技术。

  长期以来,世界各国一直在使用钛合金制造风扇叶片。

在1970年代,英国劳斯莱斯公司试图制造更轻和更高强度的碳纤维复合材料来制造风扇叶片。

然而,在投入巨资之后,球迷们打破了严重的裂纹质量问题。

最终导致劳斯莱斯破产,这成为世界航空发动机发展史上最痛苦的教训。

经过20多年的发展,美国GE重新开始了冲击,并使用复合材料制造了风扇叶片。在GE90发动机上,它还实现了波音777双引擎击败对手四引擎的奇迹!

  这是美国GE90发动机的风扇叶片,采用复合材料和金属复合设计

  从公司介绍开始,该发动机叶片还使用碳纤维复合材料和钛合金蒙皮来覆盖前端设计。

主体结构采用碳纤维复合材料,以确保叶片的轻量化和高强度,而迎风侧采用碳纤维。

覆盖皮肤以解决抗冲击性问题,并且该叶片采用与GE90发动机风扇相同的复杂扭转设计。

这种设计具有超高的空气动力学效率,可以大大提高叶片的推进效率。

  从理论上讲,由复合材料制成的风扇叶片重量轻,成本低,抗振动性能,尤其是良好的抗颤振性能和良好的损伤耐受性,但是碳纤维也有许多令人头疼的问题。

例如,它不具有抗冲击性,并且经常无法通过鸟类冲击测试并且会破裂并崩解。

传统的钛合金材料没有这个缺点。

因此,中国突破了大型风管涡扇复合风机技术,这是一个巨大的好消息,就是中国航空业将得到进一步改善!

(作者签名:大水)

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