GE完成T901發(fā)動機原型測試，其上帶有大量3D打印零部件
魔猴君 科技前沿 2573天前
2017年10月初，GE航空宣布成功完成T901-GE-900渦輪軸發(fā)動機原型的測試。這款發(fā)動機是美國陸軍改進型渦輪發(fā)動機項目（Improved Turbine Engine Program,ITEP）的一部分。測試結(jié)果表明，T901發(fā)動機的性能達到甚至超過ITEP項目的要求，已為發(fā)動機的制造做好準備。
GE航空T901發(fā)動機使用了在GE成熟的噴氣式發(fā)動機中使用過的先進制造技術(shù)和高溫材料。例如：在非常暢銷的LEAP和GE 9X發(fā)動機制造中所使用的增材制造/3D打印技術(shù)。GE航空表示，T901發(fā)動機也使用了大量的3D打印零部件，增材制造技術(shù)在T901發(fā)動機輕量化和性能提升方面起到了積極作用。
減少對部件裝配需要，優(yōu)化空氣動力學(xué)設(shè)計。美國軍隊使用的黑鷹和阿帕奇直升機，由于需要裝載彈藥和航空電子等設(shè)備，導(dǎo)致重量不斷上升，為使這些直升機配備具有更高動力的發(fā)動機被提上日程。ITEP項目的目標正是為此類直升飛機生產(chǎn)出新型渦輪軸發(fā)動機，具體的目標是使發(fā)動機的動力提高50%，燃油效率提升25%，并能降低生命周期成本。
單軸核心架構(gòu)是T901發(fā)動機設(shè)計的關(guān)鍵，該設(shè)計實現(xiàn)了成本效益和戰(zhàn)斗所需的靈活的模塊化結(jié)構(gòu)。單軸核心意味著壓縮機和氣體發(fā)生器中的所有旋轉(zhuǎn)部件在一個軸上并以相同的速度旋轉(zhuǎn)。相比之下，雙軸芯結(jié)構(gòu)是將壓縮機分成兩個獨立的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，每個旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子由同心軸上單獨的燃氣渦輪機驅(qū)動。由于增加的閥芯需要額外的框架、附加軸和附加軸承，這些都增加了發(fā)動機的重量和復(fù)雜性。重量的增加會使直升機可用的有效載荷減少，同時這種發(fā)動機整合到飛機中也會帶來更大的挑戰(zhàn)。雙軸芯發(fā)動機的拆卸難度更大，維護成本更高。
T901發(fā)動機使用了大量的3D打印零件，GE將利用生產(chǎn)先進渦輪螺旋槳（ATP）等飛機發(fā)動機的工廠和增材設(shè)計方式去設(shè)計與制造這些3D打印零件。
GE航空表示，通過傳統(tǒng)的加工和制造方法，這類零件是由多個經(jīng)過加工的鑄件或鍛件通過焊接/釬焊或螺栓連接件組裝而成的。增材制造技術(shù)使GE能夠創(chuàng)建更為復(fù)雜的零件。在進行3D打印零件設(shè)計時，GE采用功能集成的一體式結(jié)構(gòu)，這使得發(fā)動機中子部件的數(shù)量顯著減少。
GE通過增材制造技術(shù)，減少了對裝配部件需求，從而降低了T901發(fā)動機的重量。同時在進行3D打印零件設(shè)計時，GE還嘗試了更先進的空氣動力學(xué)形狀的設(shè)計思路，這對發(fā)動機性能、可靠性和耐用性的提升具有積極意義。
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