Γιατί χρησιμοποιούν οι κινητήρες αεροπλάνων ολοκληρωμένα φύλλα; Είναι η κλειδιά για την πτήση!

Το κινητήριο αεροπλάνου είναι το "καρδιά" του αεροπλάνου και ονομάζεται επίσης ως το "βασιλικό μαύρο της βιομηχανίας". Η παραγωγή του συνδυάζει πολλές κορυφαίες τεχνολογίες της σύγχρονης βιομηχανίας, περιλαμβανομένων των υλικών, της μηχανικής επεξεργασίας, της θερμοδυναμικής και άλλων τομέων. Καθώς οι χώρες έχουν όλο και υψηλότερες απαιτήσεις για την απόδοση των κινητηρίων, νέες δομές, νέες τεχνολογίες και νέες διαδικασίες στην έρευνα και εφαρμογή παραμένουν συνεχώς να προκαλούν την κορυφή της σύγχρονης βιομηχανίας. Ένας από τους σημαντικούς παράγοντες για τη βελτίωση του λόγου δυναμικής-βάρους των κινητηρίων αεροπλάνων είναι η ολοκληρωμένη φάλαγγα-ρότος.

Προβλέποντας των φάλαγγα-ρότων

Πριν από την εμφάνιση του ολοκληρωμένου δίσκου φύλλων, τα ρότορα φύλλα του μηχανήματος πρέπει να συνδεθούν με τον δίσκο μέσω κρούσων, κλειδών και κλειδών και συσκευών κλειδών, αλλά αυτή η δομή έχει γενικά αποτύχει να καλύψει τις ανάγκες των υψηλής απόδοσης αεροσκάφων. Σχεδιάστηκε ο ολοκληρωμένος δίσκος φύλλων που ενοποιεί τα ρότορα φύλλα και τον δίσκο, και τώρα έχει γίνει μια απαραίτητη δομή για τα μηχανήματα με υψηλό όγκο δυνάμεων. Έχει ευρεία χρήση σε στρατιωτικά και πολιτικά αεροσκάφη και έχει τα εξής πλεονεκτήματα.

1.Απώλεια βάρους ：Επειδή ο άκρος του δίσκου δεν χρειάζεται να μηχανολογηθεί για να εγκατασταθούν οι γλώσσες και οι κλειδώνες για την εγκατάσταση των φύλλων, ο ραδιακός μέγεθος του άκρου μπορεί να μειωθεί σημαντικά, επομένως μειώνοντας σημαντικά τη μάζα του ρότορα.

2.Μειώνει τον αριθμό των μερών ：Εκτός από το γεγονός ότι ο δίσκος τροχού και τα φύλλα ενσωματώνονται, η μείωση των συσκευών κλειδώματος είναι επίσης μια σημαντική λογια. Οι αεροπορικές μηχανές έχουν εξαιρετικά αυστηρές απαιτήσεις για αξιοπιστία, και μια απλοποιημένη δομή ρότορα έχει μεγάλη σημασία στη βελτίωση της αξιοπιστίας.

3.Μείωση των αποβολών ρεύματος ：Εξαλείφθηκε η απώλεια διαφυγής που προκαλείται από το χάσμα στην παραδοσιακή μέθοδο σύνδεσης, βελτιώθηκε η αποδοτικότητα του μηχανήματος και αυξήθηκε η θραύση.

Το blisk, το οποίο μειώνει το βάρος και αυξάνει τη θραύση, δεν είναι εύκολο να αποκτηθεί "μπαρμπουτι". Από τη μια πλευρά, το blisk κατασκευάζεται κυρίως από υλικά δύσκολης επεξεργασίας όπως ο τιτάνιος και ο υψηλοθερμικός σύμφυτος, ενώ από την άλλη, τα φύλλα του είναι λεπτά και η μορφή τους είναι περίπλοκη, κάτι που βάζει εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις στην τεχνολογία παραγωγής. Επιπλέον, όταν καταστρέφονται τα φύλλα του ρότορα, δεν μπορούν να αντικατασταθούν ξεχωριστά, πράγμα που μπορεί να προκαλέσει την απορρίψεις του blisk, ενώ η τεχνολογία επισκευής είναι άλλο ένα πρόβλημα.

Παραγωγή blisks

Επί του παρόντος, υπάρχουν τρεις κύριες τεχνολογίες για την παραγωγή ολοκληρωμένων φύλλων.

• Πενταξονική CNC λακωτής

Η πενταξονική CNC λακωτής είναι ευρέως χρησιμοποιημένη στην παραγωγή blisks λόγω των προβλεψιμών της ανταποκριτικότητας, υψηλής αξιοπιστίας, καλής ευελιξίας επεξεργασίας και μικρού κύκλου προετοιμασίας παραγωγής. Οι κύριες μεθόδοι λακώματος περιλαμβάνουν πλευρικό λακώμα, βαθμικό λακώμα και κυκλοειδές λακώμα. Οι κλειδιάκοι παράγοντες που εξασφαλίζουν την επιτυχία των blisks περιλαμβάνουν:

Πενταξονικά μηχανήματα με καλές δυναμικές ιδιότητες

Βελτιωμένο επαγγελματικό λογισμικό CAM

Εργαλεία και γνώσεις εφαρμογής ειδικά για την επεξεργασία τιτανίου/υψηλού καταπληκτικού συνδυασμού

• Ηλεκτροχημική μηχανική

Η ηλεκτροχημική μηχανική είναι μια εξαιρετική μέθοδος για την επεξεργασία των καναλιών των ολοκληρωμένων φύλλων σκίδνης αεροσκαφών. Υπάρχουν πολλές τεχνολογίες επεξεργασίας στην ηλεκτροχημική μηχανική, συμπεριλαμβανομένων της ηλεκτρολυτικής μηχανικής με χρησιμοποίηση κολλάντρων, της μορφοποιητικής ηλεκτρολυτικής μηχανικής και της CNC ηλεκτρολυτικής μηχανικής.

Επειδή η ηλεκτροχημική μηχανοποίηση χρησιμοποιεί κυρίως την ιδιότητα διάλυσης του μέταλλου στον ανόδο στον ηλεκτρολύτη, η μέρος του καθόδου δεν θα βλαφθεί όταν εφαρμόζεται η τεχνολογία ηλεκτροχημικής μηχανοποίησης, και το εργαστικό πρόιον δεν θα επηρεαστεί από τη δύναμη κοπής, το θερμικό της μηχανοποίησης κλπ. κατά τη διάρκεια της μηχανοποίησης, με αποτέλεσμα να μειωθεί η υπόλοιπη τension του συνολικού καναλιού φύλλων του αεροστοιχείου μετά τη μηχανοποίηση.

Επιπλέον, σε σύγκριση με την πενταξονική μηχανοποίηση, οι εργασιακές ώρες της ηλεκτροχημικής μηχανοποίησης μειώνονται σημαντικά, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα στάδια αρχικής μηχανοποίησης, μισού τελικού και τελικής μηχανοποίησης. Δεν χρειάζεται χειροκίνητη λαβαντιά μετά τη μηχανοποίηση. Για αυτό είναι μια από τις σημαντικές κατευθύνσεις ανάπτυξης για τη μηχανοποίηση του συνολικού καναλιού φύλλων του αεροστοιχείου.

• Η συγκόλληση

Τα κουδούρια επεξεργάζονται χωριστά και μετά συμβαδίζονται στον δίσκο κουδούριων με ηλεκτρονική ακτινοβολία, γραμμική διαδοχική συμβολή ή κενού διαθερμαντικής διάδοσης. Το πλεονέκτημα είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ολοκληρωμένων δίσκων κουδούριων με διαφορετικά υλικά κουδούριου και δίσκου.

Ο προσδιορισμός της ποιότητας της συμβολής των κουδούριων στη διαδικασία συμβολής είναι υψηλός, ο οποίος επηρεάζει άμεσα τις ικανότητες και την αξιοπιστία του συνολικού δίσκου κουδούριων του κινητήρα πλάνου. Επιπλέον, καθώς οι πραγματικές μορφές των κουδούριων που χρησιμοποιούνται στον συμβαδισμένο δίσκο κουδούριων δεν είναι συνεπείς, οι θέσεις των κουδούριων μετά την συμβολή δεν είναι συνεπείς λόγω των περιορισμών της ακρίβειας της συμβολής, και απαιτείται τεχνολογία προσαρμοστικής επεξεργασίας για να εφαρμοστεί προσωπική ακριβής CNC μαλακισμού για κάθε κουδούρι.

Επιπλέον, η συγκόλληση είναι μια πολύ σημαντική τεχνολογία στον επανορθωτικό επεξεργασμό ολοκληρωμένων φύλλων. Μεταξύ αυτών, η γραμμική διαδοχική συγκόλληση, ως μια τεχνολογία συγκόλλησης σε κατάσταση αλληλουχίας, έχει υψηλή ποιότητα συγκολλητικού συνδέσμου και καλή αναπαραγωγικότητα. Είναι μια από τις πιο εφαρμόσιμες και εμπιστευτέους τεχνολογίες συγκόλλησης για τη συγκόλληση στοιχείων τροχαίου μεγάλου αναλογικού δυναμικού-βάρους σε αεροσκάφη.

Εφαρμογή ολοκληρωμένων φύλλων

1. Αεροσκάφιος μоторάς EJ200

Ο αεροσκάφιος μοτόρας EJ200 διαθέτει σύνολο 3 βάδισματα κανονικών ανεμιστηρίων και 5 βάδισματα υψηλής πίεσης συμπιεστή. Τα μοναδικά φύλλα συγκολλούνται με τον τροχό με διατρέχουσα ηλεκτρική ακτίνα για να δημιουργηθεί ένα ολοκληρωμένο φύλλο-τροχό, το οποίο χρησιμοποιείται στο 3ο βάδισμα του ανεμιστήρα και στο 1ο βάδισμα υψηλής πίεσης του συμπιεστή. Το ολοκληρωμένο φύλλο-τροχό δεν συγκολλείται μαζί με τους τροχούς άλλων στάδιων για να δημιουργηθεί ένα πολλαπλό ολοκληρωμένο τροχό, αλλά συνδέεται με μικρά βολτιά. Γενικά, βρισκόμαστε στην πρώιμη φάση της εφαρμογής των ολοκληρωμένων φύλλων-τροχών.

2. Τουρβοφάνειος μοτόρας F414

Στον κινητήρα με τυμπάνιο πυρηνάκι F414, οι 2η και 3η φάσεις του 3-φασικού φαντιού και οι πρώτες 3 φάσεις του 7-φασικού υψηλής πίεσης συμπιεστή αποτελούνται από ολοκληρωμένα φύλλα, τα οποία επεξεργάζονται με ηλεκτροχημικούς τρόπους. Η GE έχει αναπτύξει επίσης μια δυνατή μέθοδο επισκευής. Επ' αυτού του βάση, τα ολοκληρωμένα φύλλα των 2ης και 3ης φάσης του φαντιού συγχωνεύονται για να δημιουργήσουν ένα ολοκληρωμένο ρότορα, και οι 1η και 2η φάσης του συμπιεστή συγχωνεύονται επίσης, μειώνοντας περαιτέρω το βάρος του ρότορα και βελτιώνοντας την αντοχή του κινητήρα.

Εναντίον του EJ200, ο F414 έχει κάνει μεγάλη πρόοδο στην εφαρμογή ολοκληρωμένων φύλλων.

3. Κινητήρας F119-PW-100

Το 3-φασικό φαντί και το 6-φασικό υψηλής πίεσης συμπιεστής χρησιμοποιούν ολοκληρωμένα φύλλα, και τα φύλλα της 1ης φάσης του φαντιού είναι κενά. Τα κενά φύλλα συγχωνεύονται με τον τροχό μέσω γραμμικής διαδοχικής συγχώνευσης για να δημιουργήσουν ένα ολοκληρωμένο φύλλο, μειώνοντας το βάρος του ρότορα αυτής της φάσης κατά 32kg.

4. Κινητήρας BR715

Σε μεγάλους πολιτικούς κινητήρες, έχει επίσης χρησιμοποιηθεί το δίσκος με ολοκληρωμένα φύλλα. Ο κινητήρας BR715 χρησιμοποιεί τεχνολογία μεγάλης πενταξονικής CNC μολυβισμού για να επεξεργαστεί τον δίσκο με ολοκληρωμένα φύλλα, που χρησιμοποιείται στο δεύτερο βηματιά του υπερφόρτωσης μετά τον ανεμόμυλο, και οι πρώτοι και οι τελευταίοι δίσκοι με ολοκληρωμένα φύλλα συγχωνεύονται μαζί για να δημιουργήσουν ένα ολοκληρωμένο ρότορα. Χρησιμοποιείται στο Boeing 717.