英國著名航空發(fā)動機公司——羅羅，于2014年發(fā)布了他們的下一代航空大型發(fā)動機，其中鈦合金空心風扇葉片是他們的核心技術(shù)之一。

他們花費了十年時間才最終得到一個穩(wěn)定的、能滿足精度要求的生產(chǎn)工藝，并最終得到非常輕巧而極其堅固的設(shè)計。

近日，羅羅官方發(fā)布了風扇制造的工藝。

制造一個風扇葉片涉及80多種工藝步驟

這里只展示其中幾步▼

• 在溫度近1,000°C的熔爐中，用氬氣使三片連接在一起的鈦板膨脹，精確成形。
• 隨著外側(cè)兩片鈦板膨脹，中間層伸展成為內(nèi)核結(jié)構(gòu)，使中空葉片具備非凡強度。
• 觀測數(shù)百萬個數(shù)據(jù)點，測量精度達40微米，相當于人類頭發(fā)直徑的一半。
• 機器人拋光并進行掃描，通過三維虛擬模型，檢測葉片上是否存在任何差異。

(碳/鈦合金復(fù)合材料風扇系統(tǒng)）

經(jīng)過這么多年的發(fā)展，我們知道飛機氣動性能優(yōu)化的空間已非常有限,?大家把關(guān)注的焦點轉(zhuǎn)移到如何進一步提升發(fā)動機的推進和燃燒效率上。

Advance項目

在Advance項目下，羅羅公司計劃用全新研發(fā)的增壓比超過60的高壓核心機打造下一代渦扇發(fā)動機系列。預(yù)期在2020年投入使用的Advance發(fā)動機的涵道比將超過11, 燃油消耗率比目前的遄達700至少降低20%。

視頻更直觀▼

UltraFan?風扇

UltraFan將在Advance核心機的基礎(chǔ)上，進一步改進中壓渦輪設(shè)計，通過齒輪系統(tǒng)來驅(qū)動風扇。

預(yù)期 2025 年以后投入使用的UltraFan發(fā)動機在采用齒輪驅(qū)動可變槳距風扇后，其總增壓比達到70，涵道比有望達到15，燃油消耗率將比遄達700至少降低 25%。

視頻更直觀▼

UltraFan發(fā)動機到底有多牛

UltraFan（可譯為“超扇”）發(fā)動機的CTi風扇系統(tǒng)，采用碳纖維/鈦合金風扇葉片和復(fù)合材料機罩，每架飛機可減重1500磅（約680kg），相當于多載七名乘客而不增加成本。

超扇發(fā)動機的變速設(shè)計，將為未來的大推力、高涵道比發(fā)動機提供有效動力。

“綠”不僅表現(xiàn)在碳纖維/鈦合金風扇葉片的材料基色，更意味著它的節(jié)能環(huán)保效果：節(jié)油、減排、降噪。

超扇發(fā)動機的燃油消耗和排放將比目前的遄達700發(fā)動機降低25%，也是環(huán)境友好發(fā)動機（EFE）驗證計劃的基礎(chǔ)技術(shù)。

由于風扇增壓比很低，采用變槳距控制以使其在非設(shè)計轉(zhuǎn)速不發(fā)生失速和顫振，采用傾斜和掠形出口導(dǎo)向葉片并進行吸聲處理，能夠有效降低噪聲。

超扇發(fā)動機短艙是一種帶出口導(dǎo)向葉片支撐的懸臂短艙，這種設(shè)計去掉了反推力裝置，大大減輕發(fā)動機重量。

去掉反推力裝置還可減小進排氣損失，進一步降低噪聲水平。

超扇發(fā)動機的核心設(shè)計之一“動力齒輪箱”，日前已在德國完成臺架實驗，輸出效率達到7萬馬力，這是該項目的又一個重要里程碑。

動力齒輪箱的設(shè)計輸出功率將達10萬馬力，世界上最大的齒輪傳動渦扇發(fā)動機即將面世。

超扇（UltraFan）于2014年在美國亞利桑那州的試驗基地，搭載在波音747-200飛行平臺的遄達1000發(fā)動機上完成了第一次飛行試驗。

在美國的試驗表明風扇性能表現(xiàn)良好，這是該項目的第一個重要里程碑。

風扇葉尖處安裝有光纖傳感器，以監(jiān)控風扇的健康狀態(tài)。

羅羅每年投資于研發(fā)的經(jīng)費為12億到13億英鎊。

超扇發(fā)動機計劃于2025年投入使用，目前普惠的齒輪渦扇發(fā)動機GTF已為空客A320neo、龐巴迪C系列、三菱噴氣MRJ、俄羅斯MC-21和安博威E噴氣-E2提供動力，民用航空發(fā)動機的革命性時代即將到來。

來源：直觀學(xué)機械

資料源：羅爾斯羅伊斯、國際航空、軍工也瘋狂

由興迪源機械編輯

版權(quán)歸原作者所有

如若侵權(quán)請聯(lián)系刪除

以上觀點不代表本公司立場

世界舞臺上的航空發(fā)動機，

正以日新月異的速度進化著；

同時我國科學(xué)家也在潛心研究著鈦鋁合金渦輪葉片，

力求進一步縮小與國外的差距。

關(guān)于這一點，

我號在不久前曾分享過一篇文章：

【創(chuàng)新實踐】 中科院金屬所——鈦鋁合金渦輪葉片的科研成果

進行科研工作，

不僅要積極創(chuàng)新，

還需要勇于實踐。

如此才能順應(yīng)飛速發(fā)展的時代潮流，

再不用被牽著鼻子走，

甚至將來可站在引導(dǎo)世界科技發(fā)展的位置。

興迪源機械多年來致力于發(fā)展液壓成形技術(shù)，

并專注于自主研發(fā)先進液壓成形設(shè)備，

以及技術(shù)工藝。

在此過程中，

我司一直秉承著“創(chuàng)新實踐”的精神，

未來將更加潛心于科學(xué)創(chuàng)新，

持續(xù)致力于液壓成形的研究，

力求研發(fā)出更先進的液壓設(shè)備，

為祖國液壓行業(yè)開創(chuàng)更加輝煌的篇章！！