3D打印的ATP飛機發動機將今年運行
魔猴君 3D潮流 2709天前
正在舉行的巴黎航展,GE拋出了一系列與3D打印相關的新聞: GE宣布與瑞士的歐瑞康(Oerlikon)簽署了一個新的諒解備忘錄(MoU)。在該協議之下,GE Additive、Concept Laser和Arcam EBM將通力合作,來加速增材制造的工業化。 GE增材制造宣布將在下半年推出世界上最大的激光粉末3D打印機ATLAS。這款機器為航空航天業設計,并將于11月在德國法蘭克福的Formnext展會上展出。
GE稱含3D打印零件的LEAP引擎為GE帶來了310億美金的訂單。 CFM國際公司是GE航空和賽峰飛機發動機公司的合資公司,正在生產先進的LEAP引擎,該引擎正在安裝在空中客車公司和波音新型的窄體商用客機上。發動機上復雜的3D打印燃油噴嘴有助于LEAP燃料燃燒和排放減少15%。
除了這些新聞,GE還稱3D打印的飛機發動機將在今年運行,這款發動機為高級渦輪螺旋槳飛機(ATP)提供動力,基于3D打印技術特點,設計師將855個獨立部件減少到12個,結果,超過三分之一的引擎是由3D打印完成的。
與噴氣發動機不同的是,渦輪螺旋槳飛機通常為小型商業飛行器和個人飛機提供動力,但這仍然代表著數十億美元的市場。2016年,GE就已經對一臺35%零部件都采用增材制造的演示驗證發動機進行了測試。該發動機主要用于驗證增材制造技術在先進渦槳(ATP)發動機的適用性,ATP發動機將為德事隆最新研制的Cessna Denali單引擎渦槳飛機提供動力。
增材制造正在幫助GE團隊將ATP從一個想法帶到現實,GE航空公司ATP計劃執行經理Gordie Follin表示,“從2015年宣布這一計劃,ATP將在短短兩年內從夢想走向現實。” Follin表示,通常從試制這樣的引擎到投入使用的正常周期是兩倍長,而且可能需要10年才能開發出來。 而通過增材制造技術,使得整個從研發到投入使用的周期大大縮短。
總體而言,3D打印將通過降低ATP發動機的重量來降低成本。發動機輕5%,這意味著它將使飛機減少燃油消耗,此外設計變更將使ATP的發動機提高燃油燃燒效率,從而能夠減少20%的燃油消耗,并且比傳統加工方式制造的發動機多10%的功率。
不僅僅是燃油消耗降低,發動機35%的部件由3D打印來完成,這樣的設計也顛覆了原來的維護保養方式,因為ATP將具有較少的組裝部件,所以可以更多的避免磨損機會發生。
美國賽斯納飛機是世界上設計與制造輕、中型商務飛機、渦輪螺旋槳飛機,以及單發活塞式發動機飛機的主要廠商。之前德事隆與GE宣布推出新一代渦輪螺旋槳發動機賽斯納Denali飛機,這款飛機可容納八人,價位在480萬美元。作為下一代飛機,賽斯納Denali的特點包括帶3D打印零件的發動機引擎。
3D打印用于復雜的鈦和鋼金屬部件的打印,并通過設計優化取代了原來需要上百個零件組裝而成的部件。雖然這是架小型的渦輪螺旋槳飛機,但駕駛感覺卻像一架噴氣式飛機。流線型設計的單級控制發動機降低了20%的油耗,功率卻高出了10%以上。這款飛機的核心技術來自于GE航空收購的位于捷克布拉格的渦輪螺旋槳發動機制造商Walter Aircraft Engines公司。GE花了七年時間,開發出了一款設計功率輸出高達1,650軸馬力的發動機,從而為GE打開了另一個利潤空間。
值得一提的是,GE將其發動機領域的創新技術也結合到渦輪螺旋槳飛機上來,包括發動機上的可變定子葉片,最初是由GE工程師和航空界傳奇人物Gerhard Neumann為超音速噴氣發動機開發的。GE還將3D打印部件、氣冷渦輪葉片,以及將發動機和螺旋槳的管理集成到一個系統的綜合控制平臺上。這些新技術將會顯著提高飛機的性能,并將發動機大修時間間隔延長30%以上。
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