罗罗公司宣布已开始制造世界上最大的风扇叶片

来源:智汇工业

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关键词:罗罗公司 涡扇发动机 扇叶片

    罗罗公司在2015年曾发布公告表示,复合材料的前期产品的准备将在现有工厂内完成研发,与此同时新的碳纤维复合材料开发新的复合材料设施,以及新的碳纤维复合材料电子丝束编织设备将在新工厂完成——即布里斯托尔工厂。两家工厂均受益于与布里斯托尔国家复合材料中心(NCC)合作开发的制造技术,以及布里斯托尔大学罗罗大学技术中心的研究成果。


    日前,英国罗罗公司宣布已开始制造世界上最大的风扇叶片,应用于“超扇”(UltraFan)发动机演示验证机,这将为发动机的工作效率和可持续性应用树立新的标准。这一里程碑标志着演示验证机正式开始零部件生产。


    罗罗公司民航业务总裁克里斯·霍勒顿表示,目前罗罗公司已经完成了所有构件、设计、技术、全新测试台等全套配件与设施的制造和搭建。


    主要特点:大尺寸、轻质量、碳-钛叶片设计、高效率

    英国布里斯托尔的罗罗复合材料技术中心正在生产复合风扇叶片


    “超扇”发动机将在效率和可持续性方面树立新标准,与第一代的“遄达”(Trent)发动机相比,“超扇”可将燃油燃烧和排放降低25%。这种效率提升的一部分原因来自“超扇”发动机的复合材料叶片和机匣,复合材料的应用使得双发飞机的重量至少减重700千克。


    作为重要组件,复合材料叶片的直径达到了140英寸(3.56米),几乎与当前窄体客机机身的直径相同,由在位于英国布里斯托尔的罗罗公司技术中心制造。


    风扇叶片由500层美国赫氏(Hexcel)公司HexPly M91碳纤维增强、高韧性和耐冲击的环氧树脂预浸料制成。赫氏还提供了用于自动铺设的纵切带。叶片经过了热压罐高温高压固化和精密加工处理,随后进行表面涂层处理,并在叶片前缘部位包覆钛合金保护薄套,以防止腐蚀、异物和鸟撞。最后,制成的复合材料-钛合金(CTi)叶片将会依照计量学方法和超声监测等方法进行检查和测试。


    罗罗新建布里斯托尔复合材料工厂负责“超扇”制造


    布里斯托尔复合材料工厂的历史可以追溯到曾经的复合材料技术和应用有限公司(CTAL),这是罗罗公司与GKN航宇公司于2008年共同成立的合资企业。CTAL将罗罗公司在先进发动机技术方面的专业知识与GKN在航空航天方面积攒下的先进技术相结合,主要致力于研究复合材料和自动化制造。英国政府也于2008年开始支持罗罗公司复合材料技术的研发,并于2012年用于在怀特岛建立CTAL工厂。2015年,罗罗公司宣布将拆分部分CTAL能力,包括研发设备和30至40名员工,于2017年将它们转移至布里斯托尔地区。


    罗罗公司生产的碳纤维复合材料-钛合金(CTi)风扇叶片


    十年磨一剑,2030年前服役


    复合材料叶片已经在利用“先进低压系统”(ALPS)开发的发动机中进行了广泛的测试,其中包括在罗罗公司试验台上进行的模拟飞行测试。ALPS是罗罗公司、“洁净天空”计划、创新英国、英国商务、能源与工业战略部、ATI公司、ITP航宇公司和GKN航宇公司之间的缔结合作伙伴关系后共同开发的。ATI公司、创新英国、LuFo公司和“洁净天空2”计划正在为全力支持“超扇”发动机的研发工作。


    “超扇”发动机是罗罗公司可持续发展战略的关键要素,这项战略包括不断进行研究以改善燃气轮机的性能,开拓电气化并与工业合作伙伴合作加速推进可持续航空燃料的使用。这也是罗罗公司“智能发动机”愿景的一部分,该愿景致力于将产品、服务和数字技术融合在一起。


    “超扇”发动机将于2021年正式开始进行地面测试,并将在新的10年结束前正式投入应用,它采用了一种可扩展性的设计,推力范围可从25000磅(11.34吨)最大扩展至100000磅 (45.36吨)。此外它还具有:全新的发动机核心架构,提供最高的燃油效率和低排放;先进的陶瓷基复合材料,耐热组件可在较高的涡轮温度下更有效地运行;齿轮的传动设计可最大限度地实现高推力、高涵道比发动机的效率。



    (审核编辑: 智汇小新)