據(jù)英國(guó)《飛行國(guó)際》近日?qǐng)?bào)道,通用電氣公司(GE)于近日在F414改進(jìn)型發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了陶瓷基復(fù)合材料(CMC)渦輪轉(zhuǎn)子葉片的關(guān)鍵性試驗(yàn),這是公司*次在工作發(fā)動(dòng)機(jī)中試驗(yàn)CMC材料。
盡管持續(xù)4小時(shí)的試驗(yàn)只是一系列計(jì)劃的開(kāi)始,不過(guò)這意味著GE將把CMC的應(yīng)用推進(jìn)到技術(shù)成熟度6級(jí)的水平,意思是硬件在實(shí)際工作環(huán)境中試驗(yàn)。目前它有條件被融入到GE下一代商用和軍用發(fā)動(dòng)機(jī)上!
GE航空先進(jìn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人戴爾·卡爾森表明:“我們正在研發(fā)新型發(fā)動(dòng)機(jī),到2020年前后將把CMC材料推進(jìn)到基本的、可靠的應(yīng)用階段!薄
在GE公司將CMC材料應(yīng)用于F136發(fā)動(dòng)機(jī)靜子部件之前,CMC材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。但*近的F414試驗(yàn)標(biāo)志著CMC材料*次應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)部件。雖然作為GE公司技術(shù)路線圖的一部分,但該試驗(yàn)由美國(guó)海軍特遣部隊(duì)支持。
與此同時(shí),GE面對(duì)著下一代發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率顯著改善的競(jìng)爭(zhēng)壓力,例如NASA的N+3概念研究已經(jīng)將耗油率指標(biāo)降低70%。約翰·肯尼表示:“你不能只是靠在金屬葉片表面添加涂層的方式實(shí)現(xiàn)這一指標(biāo)!*近一段時(shí)期,GE正在考慮將CMC材料用于下一代商用發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目,考慮在Leap-X發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪導(dǎo)向器上應(yīng)用CMC材料!
在轉(zhuǎn)子葉片方面,CMC材料在下一代寬體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用更具吸引力,例如波音777的動(dòng)力GE90發(fā)動(dòng)機(jī)的替代產(chǎn)品。應(yīng)用CMC*關(guān)鍵的收益在于重量的降低,不僅材料本身比金屬合金材料輕,同時(shí)也能減少冷卻系統(tǒng)的重量。GE估計(jì)在GE90 級(jí)別的發(fā)動(dòng)機(jī)上采用CMC渦輪轉(zhuǎn)子葉片將降低總重約455kg,相當(dāng)于GE90-115發(fā)動(dòng)機(jī)干質(zhì)量的6%。
先進(jìn)材料是NASA和美國(guó)軍方資助的關(guān)鍵技術(shù)之一。后者已經(jīng)發(fā)起了兩項(xiàng)計(jì)劃,先進(jìn)通用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)(ADVENT)計(jì)劃和高效嵌入式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃,旨在顯著提高性能和降低未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油率。