Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о блисках в авиационной механике. За блиски в игре "Уничтожить всех людей!" см. Уничтожить всех людей! 2 .
Фрезерованный на станке с ЧПУ моноблочный осевой компрессор.

Лопаточное ( портманто из лопастного диска ) представляют собой турбомашину компоненты , содержащие как диск ротора и лопасти. Он состоит из одной части, а не из диска и отдельных съемных лезвий. Блиски могут быть изготовлены аддитивным способом, отлиты как единое целое, изготовлены из цельного куска материала или изготовлены путем приваривания отдельных лопаток к диску ротора. Этот термин используется в основном при проектировании авиакосмических двигателей. Блиски также могут быть известны как роторы с интегральными лопастями ( IBR ).

История [ править ]

Производство блисков используется с середины 1980-х годов. Впервые он был использован компанией Sermatech-Lehr (теперь известной как GKN Aerospace [1] ) в 1985 году для компрессоров вертолетного двигателя T700 . С тех пор его использование продолжало расти в основных областях применения как компрессоров, так и роторов лопастей вентиляторов. Примеры включают ракетный двигатель Rocketdyne RS-68 и ТРДД General Electric F110 .

Вариант истребителя Joint Strike Fighter F-35B использует блиски для достижения короткого взлета и вертикальной посадки . [2]

Производитель двигателей CFM International использует технологию блисков в компрессорной части своей программы демонстрационных двигателей Leap-X , которая завершила полномасштабные стендовые испытания. [3] Двигатели PowerJet SaM146, используемые на Sukhoi Superjet 100 , также оснащены блисками. [4]

General Electric «s TechX двигатели будут также использовать блисков. [5] GEnx уже использует блисков в несколько этапов.

Производитель двигателей EDAC Technologies, теперь Hanwha Aerospace USA, является мировым поставщиком номер один для производства блисков и IBR в мире.

Преимущества [ править ]

Модель блиска, используемого в газовой турбине

Вместо того, чтобы делать диски компрессора без покрытия и позже устанавливать лопасти, монолитные диски представляют собой отдельные элементы, объединяющие их. Это устраняет необходимость прикрепления лопастей к диску (с помощью винтов, болтов и т. Д.), Тем самым уменьшая количество компонентов в компрессоре, в то же время уменьшая сопротивление и повышая эффективность сжатия воздуха в двигателе. Отсутствие крепления типа « ласточкин хвост» на традиционных лопатках турбин устраняет источник возникновения трещин и их последующего распространения. [6]

Возможно повышение КПД до 8%. [7]

Недостатки [ править ]

Любое повреждение лопастей ротора с неразъемными лопастями, за исключением незначительных вмятин, требует полного снятия двигателя, чтобы можно было заменить ротор или, если возможно, приварить новые лопасти. Техническое обслуживание такого рода не может производиться на линии полета и часто должно выполняться в специализированном учреждении. Лопатки ротора с цельными лопастями должны подвергаться строгим испытаниям на гармоническую вибрацию, а также динамической балансировке в соответствии с чрезвычайно высокими стандартами, поскольку естественного демпфирования крепления типа «ласточкин хвост» типичной лопатки турбины больше нет. [6]

Процесс [ править ]

Общие [ править ]

Блиски можно производить с помощью нескольких различных производственных процессов, включая фрезерование с ЧПУ , литье по выплавляемым моделям , электрохимическую обработку , 3D-печать или сварку . В настоящее время проводятся исследования по их производству с использованием сварки трением деталей "почти чистой" формы, которые затем обрабатываются до окончательной формы блиска. [8]

Измерение и осмотр [ править ]

Образец блиска в ATOS ScanBox

Измерение и проверка блисков имеют решающее значение для гарантии производительности двигателя в конце производственного процесса. Традиционно это достигалось с помощью тактильных устройств, таких как КИМ , но по мере роста геометрии и требований на современных заводах наблюдается тенденция выполнять 3D-сканирование с использованием таких систем, как ATOS ScanBox. [9] У этого есть преимущества скорости измерения по сравнению с тактильными устройствами, при этом он позволяет собирать трехмерные данные, чтобы соотнести их с проектными характеристиками. Используя трехмерные данные, детали могут быть каталогизированы таким способом, который часто называют цифровым двойником , что позволяет контролировать продукт на протяжении его жизненного цикла.

Ремонт бликов с использованием адаптивной обработки [ править ]

Блиски с двигателем предъявляют свои собственные уникальные требования. После того, как детали были помещены в двигатель, появляются заметные повреждения и износ. Если это находится в пределах пороговых значений, установленных органом по проектированию, возможно, что блиски можно будет отремонтировать.

Ремонт компонентов блиска сложен и в первую очередь требует точного трехмерного представления компонента. Самый быстрый способ сделать это - 3D-сканирование продукта. [9] После сканирования детали файл STL может быть передан в программу генерации кода ЧПУ, такую ​​как NX CAM . Траектории инструмента регенерируются в соответствии с измеренной геометрией, а не номинально созданным CAD в процессе, известном как адаптивная обработка. [10]

Процессы обычно включают удаление части или всей лопасти (лопастей) с последующей обратной сваркой до приблизительного размера перед окончательной обработкой до формы аэродинамического профиля. [11]

Ссылки [ править ]

  1. ^ GKN Aerospace.
  2. ^ Zolfagharifard, Ellie (28 марта 2011), "LIFTSYSTEM Rolls-Royce для Joint Strike Fighter" , Инженер.
  3. ^ "Выбор будущего", Авиационная неделя и космические технологии , 170 (10), стр. 37, 9 марта 2009 г..
  4. ^ Burchell, Билл (2 ноября 2010), "Включение питания Next-Gen двигателя MRO" , Aviation Week.
  5. ↑ Крофт, Джон (19 мая 2010 г.), «Двигатель GE TechX станет лидером нового поколения турбовентиляторных двигателей GE» , Flightglobal.
  6. ^ а б Юноси, О; и другие. (2002), Приобретение военных самолетов: основы технологии и методология оценки затрат , RAND Corporation , стр. 29–30, ISBN 0-8330-3282-8.
  7. ↑ Крофт, Джон (21 октября 2010 г.), «NBAA: фанаты GE TechX - это все на слуху» , Flightglobal.com.
  8. ^ "Металлы возвращаются с производственными достижениями" , Aviation Week , 5 июня 2013 г..
  9. ^ a b «Измерение и проверка бликов с использованием GOM, ATOS 5 для аэродинамического профиля, 3D-сканеры» .
  10. ^ «Обзор адаптивного процесса обработки» .
  11. ^ «Процесс ремонта Rolls-Royce Blisk» .

Внешние ссылки [ править ]

  • Блиск LiftFan , Rolls-Royce, март 2003 г.[ постоянная мертвая ссылка ] .
  • Факты , Rolls-Royce, архивировано с оригинала 19октября2006 г. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка ).
  • СМИ , Rolls-Royce, архивируются с оригинала на 2006-09-21 CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка ).