羅羅公司宣布已開始制造世界上最大的風扇葉片

來源:智匯工業

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關鍵詞:羅羅公司 渦扇發動機 扇葉片

    羅羅公司在2015年曾發布公告表示,復合材料的前期產品的準備將在現有工廠內完成研發,與此同時新的碳纖維復合材料開發新的復合材料設施,以及新的碳纖維復合材料電子絲束編織設備將在新工廠完成——即布里斯托爾工廠。兩家工廠均受益于與布里斯托爾國家復合材料中心(NCC)合作開發的制造技術,以及布里斯托爾大學羅羅大學技術中心的研究成果。


    日前,英國羅羅公司宣布已開始制造世界上最大的風扇葉片,應用于“超扇”(UltraFan)發動機演示驗證機,這將為發動機的工作效率和可持續性應用樹立新的標準。這一里程碑標志著演示驗證機正式開始零部件生產。


    羅羅公司民航業務總裁克里斯·霍勒頓表示,目前羅羅公司已經完成了所有構件、設計、技術、全新測試臺等全套配件與設施的制造和搭建。


    主要特點:大尺寸、輕質量、碳-鈦葉片設計、高效率

    英國布里斯托爾的羅羅復合材料技術中心正在生產復合風扇葉片


    “超扇”發動機將在效率和可持續性方面樹立新標準,與第一代的“遄達”(Trent)發動機相比,“超扇”可將燃油燃燒和排放降低25%。這種效率提升的一部分原因來自“超扇”發動機的復合材料葉片和機匣,復合材料的應用使得雙發飛機的重量至少減重700千克。


    作為重要組件,復合材料葉片的直徑達到了140英寸(3.56米),幾乎與當前窄體客機機身的直徑相同,由在位于英國布里斯托爾的羅羅公司技術中心制造。


    風扇葉片由500層美國赫氏(Hexcel)公司HexPly M91碳纖維增強、高韌性和耐沖擊的環氧樹脂預浸料制成。赫氏還提供了用于自動鋪設的縱切帶。葉片經過了熱壓罐高溫高壓固化和精密加工處理,隨后進行表面涂層處理,并在葉片前緣部位包覆鈦合金保護薄套,以防止腐蝕、異物和鳥撞。最后,制成的復合材料-鈦合金(CTi)葉片將會依照計量學方法和超聲監測等方法進行檢查和測試。


    羅羅新建布里斯托爾復合材料工廠負責“超扇”制造


    布里斯托爾復合材料工廠的歷史可以追溯到曾經的復合材料技術和應用有限公司(CTAL),這是羅羅公司與GKN航宇公司于2008年共同成立的合資企業。CTAL將羅羅公司在先進發動機技術方面的專業知識與GKN在航空航天方面積攢下的先進技術相結合,主要致力于研究復合材料和自動化制造。英國政府也于2008年開始支持羅羅公司復合材料技術的研發,并于2012年用于在懷特島建立CTAL工廠。2015年,羅羅公司宣布將拆分部分CTAL能力,包括研發設備和30至40名員工,于2017年將它們轉移至布里斯托爾地區。


    羅羅公司生產的碳纖維復合材料-鈦合金(CTi)風扇葉片


    十年磨一劍,2030年前服役


    復合材料葉片已經在利用“先進低壓系統”(ALPS)開發的發動機中進行了廣泛的測試,其中包括在羅羅公司試驗臺上進行的模擬飛行測試。ALPS是羅羅公司、“潔凈天空”計劃、創新英國、英國商務、能源與工業戰略部、ATI公司、ITP航宇公司和GKN航宇公司之間的締結合作伙伴關系后共同開發的。ATI公司、創新英國、LuFo公司和“潔凈天空2”計劃正在為全力支持“超扇”發動機的研發工作。


    “超扇”發動機是羅羅公司可持續發展戰略的關鍵要素,這項戰略包括不斷進行研究以改善燃氣輪機的性能,開拓電氣化并與工業合作伙伴合作加速推進可持續航空燃料的使用。這也是羅羅公司“智能發動機”愿景的一部分,該愿景致力于將產品、服務和數字技術融合在一起。


    “超扇”發動機將于2021年正式開始進行地面測試,并將在新的10年結束前正式投入應用,它采用了一種可擴展性的設計,推力范圍可從25000磅(11.34噸)最大擴展至100000磅 (45.36噸)。此外它還具有:全新的發動機核心架構,提供最高的燃油效率和低排放;先進的陶瓷基復合材料,耐熱組件可在較高的渦輪溫度下更有效地運行;齒輪的傳動設計可最大限度地實現高推力、高涵道比發動機的效率。



    (審核編輯: 智匯小新)

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