CJ2000涡扇发动机叶片重大突破 复合叶片在民用航空发动机中普及

2020年03月19日07:20:13 军事 1333

CR929客机是中国和俄罗斯为2020年民航市场开发的新一代宽体客机。 由于新的客机(例如波音787和A350)已经在该领域中出现,因此竞争十分激烈,要求CR929客机具有更好的经济性和可靠性,并相应地的对发动机要求更高。 因此,当相关部门开发CJ2000时,他们采用了一系列新技术来改善发动机性能,包括复合材料叶片。

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最近,有报道说,中航高科技在复合材料的使用方面取得了长足的进步,并完成了CJ2000涡扇发动机复合叶片的开发,这标志着国产航空发动机发展的又一技术突破。 有关消息说,CJ2000是新一代国产民航发动机,应该是国产CJ1000发动机的发展类型, 它可能是支持国产CR929客机的引擎。

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对于客机,提高经济性和可靠性的最佳方法是减轻结构重量,这在很大程度上取决于发动机。 现代客机配备了大型管道涡轮风扇发动机,风扇部分的重量占发动机总重量的40%。 这样,减小发动机风扇的重量可以有效地减小整个发动机的重量,并且进一步减小客机结构的重量。 根据相关数据,现代大型管式涡扇发动机风扇叶片的重量减轻了1千克,传动系统和壳体也减轻了1千克。 发动机重量减少了1 kg,总重量可以减少1 kg。 可以说效果非常明显。 因此,国外的新一代大型管道涡轮风扇发动机使用的是复合材料风扇叶片。

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CR929客机的最大起飞重量和载客量相当于波音787客机的最大起飞重量和载客量。 因此,CJ2000发动机的尺寸和参数应与美国GE Corporation GENX的尺寸和参数相当或相似。 后者的风扇最大直径为3米,并使用由碳纤维增强环氧树脂复合材料制成的宽弦扫掠叶片。 为了提高抗异物冲击的能力,叶片的前缘由钛合金制成,开发这样的风扇叶片非常困难,但是好处也非常明显。 它可以减少CJ2000风扇部分的重量约200公斤,加上传动系统和外壳可以达到500公斤。 整体而言,发动机减少了500公斤,机翼/车身结构也减少了500公斤。 这样,CR929客机结构的重量有望节省约1吨,从而确保了飞机的经济性和可靠性。

由于CJ2000大型涵道涡轮风扇发动机风扇的直径在航空发动机中最大,因此也是最困难的。 因此,我们掌握了CJ2000发动机的复合叶片技术, 复合风扇叶片在民用航空发动机中的普及指日可待。

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