PW1000G發(fā)動機率先使用鋁合金風(fēng)扇葉片
PW和Alcoa公司于2014年8月稱,PW1000G系列齒輪傳動渦扇發(fā)動機的風(fēng)扇葉片,主要由鋁合金材料制成,成為業(yè)界的首例。
這2家公司剛宣布簽約了1個為期10年,耗資11億美元研發(fā)“發(fā)動機關(guān)鍵部件”的合同,其中包括鋁合金風(fēng)扇葉片的研發(fā)。用于龐巴迪公司C系列客機的PW1500G發(fā)動機于2013年已獲得認(rèn)證,但是PW公司對外一直隱晦地稱其使用的是“混合金屬”風(fēng)扇葉片。事實上,PW和Alcoa公司從2009年就開始研發(fā)新的風(fēng)扇葉片材料。與碳纖維相比,新的鋁合金材料非常便宜,同時因機翼后緣更薄,可使氣動效率提高2%。鋁合金也遠(yuǎn)比鈦合金質(zhì)量輕,成本低。在鍛造鋁的過程中,設(shè)計者研發(fā)出了1種最先進(jìn)的微觀結(jié)構(gòu),使風(fēng)扇葉片具有更高的抗拉強度和更好的抗疲勞強度。
PW1500G發(fā)動機鋁合金風(fēng)扇葉片
因為是齒輪傳動渦扇(GTF,Geared Turbofan)發(fā)動機,其風(fēng)扇轉(zhuǎn)速較低壓渦輪轉(zhuǎn)速低,對風(fēng)扇葉片的抗拉強度的要求也相應(yīng)降低,這樣新型、高強度、堅硬及抗疲勞的鋁合金能滿足其較低的抗拉強度要求。
(中航工業(yè)沈陽發(fā)動機設(shè)計研究所李彩玲索德軍)