CJ2000渦扇發動機葉片重大突破 複合葉片在民用航空發動機中普及

CR929客機是中國和俄羅斯為2020年民航市場開發的新一代寬體客機。 由於新的客機(例如波音787和A350)已經在該領域中出現,因此競爭十分激烈,要求CR929客機具有更好的經濟性和可靠性,並相應地的對發動機要求更高。 因此,當相關部門開發CJ2000時,他們採用了一系列新技術來改善發動機性能,包括複合材料葉片。

最近,有報道說,中航高科技在複合材料的使用方面取得了長足的進步,並完成了CJ2000渦扇發動機複合葉片的開發,這標誌着國產航空發動機發展的又一技術突破。 有關消息說,CJ2000是新一代國產民航發動機,應該是國產CJ1000發動機的發展類型, 它可能是支持國產CR929客機的引擎。

對於客機,提高經濟性和可靠性的最佳方法是減輕結構重量,這在很大程度上取決於發動機。 現代客機配備了大型管道渦輪風扇發動機,風扇部分的重量占發動機總重量的40%。 這樣,減小發動機風扇的重量可以有效地減小整個發動機的重量,並且進一步減小客機結構的重量。 根據相關數據,現代大型管式渦扇發動機風扇葉片的重量減輕了1千克,傳動系統和殼體也減輕了1千克。 發動機重量減少了1 kg,總重量可以減少1 kg。 可以說效果非常明顯。 因此,國外的新一代大型管道渦輪風扇發動機使用的是複合材料風扇葉片。

CR929客機的最大起飛重量和載客量相當于波音787客機的最大起飛重量和載客量。 因此,CJ2000發動機的尺寸和參數應與美國GE Corporation GENX的尺寸和參數相當或相似。 後者的風扇最大直徑為3米,並使用由碳纖維增強環氧樹脂複合材料製成的寬弦掃掠葉片。 為了提高抗異物衝擊的能力,葉片的前緣由鈦合金製成,開發這樣的風扇葉片非常困難,但是好處也非常明顯。 它可以減少CJ2000風扇部分的重量約200公斤,加上傳動系統和外殼可以達到500公斤。 整體而言,發動機減少了500公斤,機翼/車身結構也減少了500公斤。 這樣,CR929客機結構的重量有望節省約1噸,從而確保了飛機的經濟性和可靠性。

由於CJ2000大型涵道渦輪風扇發動機風扇的直徑在航空發動機中最大,因此也是最困難的。 因此,我們掌握了CJ2000發動機的複合葉片技術, 複合風扇葉片在民用航空發動機中的普及指日可待。