A repülőgép motorja a repülőgép "szíve". A polgári utasszállító repülőgépek hajtóművei a biztonságra és a megbízhatóságra helyezik a hangsúlyt, míg a katonai hajtóművek ezen az alapon is nagyobb tolóerőt, valamint az utóégető bekapcsolásakor a maximális tolóerőt követik. Látható, hogy a repülőgép-hajtóművek terén a legerősebb szereplőnek a katonai repülőgép-hajtóműveknek kell lenni, a katonai hajtóműveket pedig az emberi technológia csúcsának tekintik. Azok az országok, amelyek képesek K+F-re, repülőgép-hajtóművek gyártására és gyártására, általában nem exportálják könnyen saját technológiájukat. Csak kész motorokat exportálnak, sőt néhányat karbantartásra vissza kell küldeni a származási országba. Mennyire nehéz repülőgépmotort építeni? A gyártás nehézsége az összetett felépítésben és a nagy pontosságú követelményekben rejlik, amelyek számos szempontot foglalnak magukban, mint például az anyagválasztás, a tervezés, a gyártás, az irányítási rendszer és a szigorú tesztelés. Nézzük meg együtt.
Nehéz másolni és szétszedni
Az aeromotorok gyártásának nehézsége először a másolás és szétszerelés nehézségében mutatkozik meg. Egy autó vagy repülőgép megjelenése lemásolható fordított leképezéssel. Mondanom sem kell, az autókat is könnyű másolni. Léteznek repülőgép-megjelenési másolatok is, például a Tu-160 és a B-1B bombázók, de a motoros másolás egyszerűen lehetetlen rajzok beavatkozása nélkül. Például a CFM-56 sorozatú hajtómű, a jelenleg a Boeing 737-es utasszállító repülőgépeken használt fő hajtómű, több mint 20,{5}} egységet gyártott az 1974-es első üzembe helyezésétől a mai napig. Szinte minden, főként a Boeing és az Airbus által gyártott egyfolyosós utasszállító repülőgépen használják.
kép
Amikor szétszereli a CFM-et-56, azt tapasztalja, hogy a motor lapátjait sok kis, körülbelül körömnyi léglyuk borítja. Pozícionálási rajzok nélkül lehetetlen azokat másolni. Ha a levegő lyukakat rossz helyzetben lyukasztják ki, az közvetlenül befolyásolja a lapátok hőelvezetését, és a replika általános teljesítménye csökken. A CFM-56 műszaki alapjaira támaszkodva a GE különféle repülőgép-modelleken használható hajtóműveket fejlesztett ki, közvetlenül versenyezve a Pratt & Whitneyvel.
Az anyagok gyártása nehézkes
A repülőgép motorja valójában nagyon egyszerű. Vegyük például a klasszikus CFM-56 motort, amely egy alacsony nyomású kompresszort, egy kilencfokozatú nagynyomású kompresszort, egy első fokozatú nagynyomású turbinát, egy négyfokozatú alacsony nyomású turbinát és egy gyűrű alakú égéstér középen. Ezek a szerkezetek azonban eltérő üzemi hőmérséklettel és nyomási környezettel rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy a felhasznált anyagok eltérőek. Vegyük például a turbinalapátokat. A munkakörnyezet több ezer Celsius-fok, percenként több tízezer fordulatszám, és többféle fém keverékéből készülnek, eltérő arányban.
kép
Mivel az égéstér közelében lévő lapátok magasabb hőmérsékletnek vannak kitéve, és az anyagokat úgy használják, hogy ellenálljanak a magas hőmérsékletnek, a ritka fémelemek aránya eltérő. Ha ugyanazokat a magas hőmérsékletnek ellenálló anyagokat használjuk, akkor az egységár magas lesz, a gazdaságosság pedig rossz lesz. A kereskedelmi forgalomban üzemeltetett polgári utasszállító repülőgép-hajtóművek esetében a legjobb, ha olcsók és könnyen használhatók.
Ugyanígy a turbinalapátokon kívül az egyes motorkomponensekben felhasznált anyagok is eltérőek. A Boeing 737-ben használt CFM-56 motorturbina magas hőmérsékletű ötvözetből készül, és néhány más alkatrész kompozit anyagokat használ. Jelenleg népszerűbb a gyanta alapú kompozit anyag. A Pratt & Whitney F-119 külső csatornás vevőkészüléke ezt az anyagot használja, amely 400 Celsius fokos hőmérsékletet is képes ellenállni, és a költségek is szabályozhatók.
kép
Nagy feldolgozási pontosság
Ha fejlett anyagokkal és rajzokkal rendelkezik, az nem jelenti azt, hogy kiváló aeromotort készíthet, mert a feldolgozási technológia az utolsó akadály. A CFM{0}} hajtóműves aeromotor ventilátora mindössze 1,55 méter átmérőjű és 2,5 méter hosszú. Ilyen kis helyen 86 kN tolóerőt kell produkálnia. Képzelheti, milyen bonyolult a feldolgozási technológia.
Kis perspektívából nézve, a jelenlegi főáramú egykristály turbinalapátokat példának vesszük, a precíziós öntési folyamathoz 0,1 mm-es hiba szükséges, hogy minden lapát megfelelően működjön. A különböző ötvözetanyagok együttes feldolgozásához el kell sajátítania a magas hőmérsékletű ötvözetek feldolgozási készségeit és hegesztési technikáit. Ugyanakkor a motor forgórésze és a lapátok működés közben nagy sebességgel forognak. Az elégtelen kivitelezés azt jelenti, hogy a motor gyorsan elhasználódik és rövid az élettartama, ami közvetlenül befolyásolja a gazdaságot.
kép
A magas technológiai követelmények a repülőgép-motorok működésének hatékonyságát is elősegítik. A pengék példájaként a GE kifejlesztett egy zökkenőmentes, tompacsuklós pengét. A motorlapát külső végén egy speciális anyagból készült szoftver található, amelyet akkor lehet használni, amikor a penge működik. Zökkenőmentesen kapcsolódik a külső gyűrűszerkezethez a motor hatékonyságának javítása érdekében. Az ilyen puha anyagok nagyon magas követelményeket támasztanak a feldolgozási technológiával szemben. Nemcsak stabilitást kell fenntartaniuk, hanem gazdaságosnak is kell lenniük, és kevés karbantartást igényelnek. Ellenkező esetben a motor hatásfokának javítása mellett a földi személyzet terheit is növeli, a gazdasági teljesítmény pedig nem lesz elég szembetűnő.
Összefoglalva, a fordított földmérési, anyag- és feldolgozási technológia szempontjából a repülőgép-hajtóműveket az ipari mérnöki terület koronájaként és egy ország tudományos és technológiai erejének szimbólumának kell tekinteni.
Hazám a WS-10 "Taihang" motorja alapján önállóan fejlesztette ki a WS-20 nagy megkerülési arányú, nagy tolóerejű turbóventilátormotort katonai és polgári használatra egyaránt, amely Y-val van felszerelve. -20 stratégiai szállító repülőgép. Hazánk a C-919 polgári repülőgépekre szerelhető Jangce{6}}nagy megkerülési arányú turbóventilátor-motort is fejleszti, és tervezi a világszínvonalú LEAP-X "Safran" motor összeszerelését és hazai gyártását. . Ezzel egy időben a fejlett, nagy bypass áttételű, 200-400 kN tolóerejű motorok következő generációját is fejlesztik. Ezek a projektek mind azt jelzik, hogy Kína nagy bypass-arányú motorjainak „kitörési” korszaka közeleg.
