中国研成航发复合材料风扇 仅美国苦工30年获此技术

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中国某个企业研发了一款复合材料风扇试验品，直径在2米左右，可以作为中国大飞机发动机的风扇部件，这也是中国几十年来，第一次报道复合材料风扇叶片，而世界各国先进客机使用的先进大涵道比涡轮风扇发动机，报道的首当其冲就是风扇，除了风扇叶片尺寸足够大，视觉效果好之外，还有很多深层的原因。　　从世界范围来看，彻底搞定大推力民用航空发动机的复合材料风扇叶片的公司，其实只有一家，这就是美国GE公司，这是世界最重磅的航空发动机大魔王，而航空发动机另外两巨头，面对复合材料和风扇的组合，直接败退下来，最惨的是英国罗罗公司，因为研制RB-211三轴发动机出问题，最终导致公司破产，复合材料风扇就是其中之一！　　研发一款发动机让公司破产，罗罗公司就遭遇这样的惨剧　　大家都知道，民用航空发动机要求省油，所以增加外涵道的做功能力至关重要，为此增加涵道比和风扇尺寸是不二选择，为此航空发动机设计师不断增加风扇尺寸，最大增加到了3.4米，和波音737机身一样，就鸟撞失败的英国RB-211发动机来说，真是一个惨痛的教训。　　RB211采用一级跨声速风扇，无进口导流叶片，增压比为1.5，风扇转子由33片钛合金叶片、钛合金轮盘、传动轴与保持轴等组成，重约380kg，外径2.16m，叶片长0.7m，在叶高2/3处有减振凸台，风扇转子转速为3860r/min，每个叶片产生的离心力约为550kN，巨大尺寸的风扇约产生全部推力的3/4，这就是世界发动机厂特别重视风扇的原因！　　为了让风扇用上复合材料，美国人努力了30年！　　而在研制之初，英国罗罗公司设计师采用了碳纤维复合材料制造风扇叶片，具有多种优点，材料轻，振动小，颤振特性好，但是谁都想不到，一只小鸟击碎了英国人的美梦，鸟撞试验中风扇开裂解体，最终没有通过发动机适航条例，所以罗罗公司不得不重头使用钛合金制造风扇叶片，重量大大增加，但是通过了！　　英国人在风扇玩复合材料失败之后，从此绕路走，他们从70年代的RB-211发动机到后来的TRENT发动机，都不再考虑复合材料这个选项，全部使用空心钛合金，效果也不错，美国PW发动机公司也如出一辙，不给自己惹麻烦，但是大魔王GE公司则不吃这一套，既然有强大的性能优势，那就迎头赶上！　　波音777的成功大部分要归功于GE公司的巨无霸发动机GE90　　GE公司从上世纪60年代和英国罗罗公司同步开发复合材料风扇技术，TF-39发动机和英国罗罗公司RB-211一样鸟撞失败，连0.68公斤鸟撞考试都没有通过，但是GE公司并没有像英国罗罗公司一样，从此放弃，而是不断加大投资力度，一点点尝试，先后在F103（风扇叶片）、QC-SEE（风扇叶片），复合材料风扇叶片的UDF项目上不断努力，而且通过了吞鸟3.63公斤，远超适航条例的1.6公斤！　　最终在90年代中期，终于在GE90发动机上攻克难关，在波音-777飞机发动机选型中，由于GE公司发动机架构先进，而且采用了超大型复合材料风扇叶片，比竞争对手更省油，而且潜力更大，在多次竞标中，轻松取得了对罗罗公司和PW公司的优势！在公众对复材风扇最担心的鸟撞问题，GE90发动机取得了无与伦比的优势，通过了3.62公斤模拟大鸟撞击试验，而且装机飞行的波音-777飞机也遭遇到30多次鸟撞，但是都没有造成机毁人亡的悲剧，最大一次遭受1.362公斤鸟撞，而发动机仍然完好，没有停车，继续飞行！ 复合材料本文由 N4镍管   www.ndysteel.com  N6镍管 提供