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IHI新型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)采用碳纖維復(fù)合材料

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-05-17  來(lái)源:紡織導(dǎo)報(bào)  瀏覽次數(shù):49

近日美國(guó)通用電氣公司推出了新型發(fā)動(dòng)機(jī)“GEnx”,石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社(IHI)參與了該發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā),負(fù)責(zé)低壓渦輪的旋轉(zhuǎn)部分等。據(jù)介紹,為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能,需加大風(fēng)扇和低壓渦輪尺寸,為了實(shí)現(xiàn)輕量化,需要制作出既輕又薄的渦輪旋轉(zhuǎn)部件?! ?/span>

開(kāi)發(fā)新型齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)

目前IHI正在推進(jìn)開(kāi)發(fā)新型發(fā)動(dòng)機(jī)“PW1100G-JM ”,該發(fā)動(dòng)機(jī)將用于預(yù)定2015年投入營(yíng)運(yùn)的空客320neo,由美國(guó)普惠公司、德國(guó)MTU航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司及IHI加盟的日本飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)會(huì)三方共同開(kāi)發(fā)。

PW1100G-JM首次采用了“齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)”(GTF)這一新方式,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)高達(dá)12的涵道比。以往的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比最高約為10。如果超過(guò)這一數(shù)值,就要加大風(fēng)扇,增加渦輪級(jí)數(shù),因此成本和重量也會(huì)增加。

采用碳纖維復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)輕量化

IHI為定于2015年投入營(yíng)運(yùn)的空客320neo的齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)了碳纖維復(fù)合材料制成的風(fēng)扇外殼及風(fēng)扇整流葉片,以實(shí)現(xiàn)輕量化。在中型機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)上采用碳纖維復(fù)合材料,這在全球尚屬首次。另外,通過(guò)在新一代發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓渦輪上采用陶瓷復(fù)合材料(CMC),提高了其耐熱性,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了輕量化。

齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)嵌入齒輪(變速箱),可在緩慢旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的同時(shí),快速旋轉(zhuǎn)渦輪。由此,就可在改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃效的同時(shí),避免渦輪增大以及成本增加。

采用陶瓷復(fù)合材料提高耐熱性

IHI正在進(jìn)一步推進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā),期望實(shí)現(xiàn)在新一代發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪高溫部位使用新型陶瓷復(fù)合材料(CMC),即利用陶瓷復(fù)合材料制造低壓渦輪葉片。該公司表示,由于陶瓷復(fù)合材料的耐熱性高達(dá)1300℃,而且重量較輕,因此發(fā)動(dòng)機(jī)的燃效可進(jìn)一步提高10%,并力爭(zhēng)最早于2020年實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。通過(guò)采用這些新材料,飛機(jī)的燃耗在近50年里削減了約一半。

 
 
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