02.27 中國大推力航發攻克關鍵技術,C929有希望,歐洲曾在這栽個大跟頭

中國大推力航發攻克關鍵技術,C929有希望,歐洲曾在這栽個大跟頭

C929模型

根據江蘇省科技廳公佈的最新消息,一家公司的航空航天高性能複合材料關鍵技術研發項目獲得了省科技進步一等獎。這對於長期關注國產航空發動機進展的網友來說,是一個好消息,C929也有希望了。因為這個項目指的就是大涵道比渦扇發動機使用的碳纖維複合材料技術,它和航空發動機的風扇葉片有關。航空發動機的風扇葉片一直是國際航空業的前沿項目。

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大涵道比發動機

航空發動機的材料問題一直是決定航髮質量的關鍵因素,過去的航空風扇葉片普遍採用鈦合金材質,強度雖然夠了,但重量偏重。如果要提高發動機本身的涵道比和推重比,就需要減輕材料的重量。重量減輕的同時,材料的強度和耐用程度還不能降低。經過國外航空發動機企業的嘗試,基本確定碳纖維複合材料是比較可行的辦法。

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美國通用電氣

美國的通用電氣公司已經掌握了碳纖維複合材料製造發動機葉片的技術,並且把該技術應用到了多個民航型號中。空客A320和A350,以及波音737MAX和波音777X都已經應用新型冷端風扇葉片技術。國內的進步也不慢,目前碳纖維葉片技術已經開始應用到CJ-1000冷端風扇上了,CJ-1000是國產大涵道比渦扇發動機,未來會應用到商飛大型幹線客機C919上。

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航空發動機風扇

碳纖維材料技術是解決大涵道比發動機的關鍵,這種金屬材料的密度很低,但是他的比強度和比剛度都很高。唯有使用這種材料,才可能實現民航發動機的高推重比和低耗油率,同時實現較低的噪音和維修成本。民航飛機和軍用飛機的最大區別在於,民航飛機非常重視耗油量,只要降低耗油量才能提高航空公司的營收。同時照顧到乘客的體驗,飛行噪音也需要儘量低一些。一般軍用飛機在這些方面可以要求低一些,但高端戰鬥機同樣有較高的要求。

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航空發動機葉片

如果能夠解決碳纖維材料技術,風扇葉片就可以降低重量。葉片每降低1公斤重量,風扇機匣和傳動系統也能減重,進而飛機本身的重量也減輕。風扇佔到發動機重量的30%,而發動機本身的成本佔到飛機造價的一半。飛機本身攜帶燃油重量又佔到飛機起飛重量的百分之五六十,發動機葉片的重要性可想而知。美國通用公司解決了材料問題後,研發了成熟的GE90發動機。但讓美國想不到的是,法國的斯奈克瑪公司推出了一種全新的3D預製編織成型工藝技術,取得更大的突破,具體技術細節外界無法得知。

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C919客機

歐洲著名的發動機企業羅羅公司曾經為了解決碳纖維材料問題,花費了巨資,但在RB211發動機測試時出現了開裂問題,直接造成羅羅公司破產,後來才東山再起。目前國內已經解決了T700和T800級別的碳纖維製造技術,未來主要攻克的難關是工藝細節。CJ-1000發動機項目已經可以採用碳纖維材料技術,那麼未來國產大涵道比渦扇發動機會逐漸成熟,完全能夠滿足C919和C929的需求。


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