Prečo používajú motory lietadlov integrovane listy?

01 Výhody integrovaneho listu

Pred vynálezom integrálneho listového disku bolo potrebné pripájať rotorné listy motora k kolovému disku pomocou klínov, zástrčkových drôtov a zámkových zariadení, ale táto štruktúra postupne už nespĺňala požiadavky vysoko výkonných leteckých motorov. Bola navrhnutá integrálna listová disková štruktúra, ktorá integruje rotorné listy motora s kolovým diskom, a stala sa nevyhnutnou štruktúrou pre motory s vysokým pomermom tahu ku hmotnosti. Už je široko uplatňovaná v vojenských aj civilných leteckých motorech a má nasledujúce výhody.

1. Zníženie hmotnosti

Poneto, že nie je potrebné strojiť jazyky a zástrčky na montáž listov na okrajovej časti kotuľky, môže byť radovo rozmer okrajovej časti výrazne znížený, čím sa významne zníži hmotnosť rotora.

2. Zníži počet častí

Okrem toho, že sú kotuľka a listy integrované, je zníženie zámkových ústrojí tiež dôležitým dôvodom. Lietadlove motory majú veľmi striktné požiadavky na spoľahlivosť a zjednodušená rotorová štruktúra hrala veľkú rolu pri zvyšovaní spoľahlivosti.

3. Zníži strátu proudenia vzduchu

Odstránená je strat tržby spôsobená medzerou v tradičnej spojovacej metóde, zvýšila sa pracovná efektivita motora a zvýšil sa aj pohon.

Celkový listový disk, ktorý nie len zníži hmotnosť, ale tiež zvyšuje pohon, prispieva aj k zlepšeniu pomery pohon-hmotnosť. Samozrejme, nie je to ľahké „žeravcovanie“. Z jednej strany sú celkové listové disky často vyrobené z ťažko spracovateľných materiálov ako je titanová alebo vysokoteplá légia; z druhej strany sú ich laloky tenké a ich tvar je komplexný, čo kladie mimoriadne vysoké požiadavky na výrobnú technológiu. Okrem toho, keď sú rotorné laloky poškodené, nemôžu byť nahradené jednotlivo, čo môže spôsobiť zrušenie celého listového disku, a technológia opravy je ďalším problémom.

02 Výroba celkového listového disku

Momentálne existujú tri hlavné technológie na výrobu integrálnych listov.

1. Päťosové CNC frézovanie

Päťosové CNC frézovanie je široko používané pri výrobe bliskov kvôli výhodám rýchlej reakcie, vysoké spoľahlivosti, dobrej flexibilite spracovania a krátkej dobe prípravy výroby. Hlavné metódy frézovania zahŕňajú bočné frézovanie, priesvkové frézovanie a cykloidálne frézovanie. Kľúčové faktory na zabezpečenie úspechu bliskov zahŕňajú:

1) Päťosové stroje s dobrými dynamickými vlastnosťami

2) Optimalizovaný profesionálny CAM softvér

3) Nástroje a aplikácia poznatkov venujúcich sa spracovaniu titanových ligatúr/vysokoteplotných ligatúr

2. Elektrochémicka obraca

Elektrochémicka obraca je vynikajúca metóda na obrábanie kanálov integrálnych diskov lodeňových motora. V elektrochémickej obrace existuje niekoľko technológii obrábania, vrátane elektrolýtického rúraného obrábania, konturového elektrolýtického obrábania a CNC elektrolýckeho obrábania.

Poněvadž elektrochemické obrábanie hlavne využíva vlastnosť rozpúšťania kovov na anóde v elektrolýte, časť katódy nebude poškodená pri použití technológie elektrochemického obrábania a pri obrábaní nie je pracovný kus ovplyvnený reźeckou silou, obrábaním vyvolanou teplou atď., čo snižuje zvyšné napätie integrálneho lopatkového kanála letectvého motora po obrábaní.

Okrem toho, v porovnaní s päťosovým frézovaním, sú pracovné hodiny elektrochemického obrábania významne skrátené a môže byť použité v fázach hrubého obrábania, polodoberu a doberu. Po obrábaní nie je potrebné manuálne líšenie. Preto je jednou z dôležitých smerov rozvoja spracovania integrálnej lopatkovej kanálika leteckého motora.

3. zváranie

Lopatky sú spracovávané oddelene a následne svarované na lopatkový disk elektronným paprkom, lineárnym frakčným svarovaním alebo vakuumovým pevným štátovým difúzne sviatočným spojením. Jeho výhodou je, že môže byť použité na výrobu integrovanej lopatkovej disku s nerovnakými materiálmi lopatiek a disku.

Svarovací proces má vyššie požiadavky na kvalitu svarovania listov, čo priamo ovplyvňuje výkon a spoľahlivosť celej lisťovej disky leteckého motora. Okrem toho, keďže aktuálne tvarové listy používané v svarovanom lisťovom disku nie sú konzistentné, pozície listov po svarovaní nie sú konzistentné kvôli obmedzeniu presnosti svarovania, a vyžadujú sa adaptívne technológie na vykonanie personalizovaného presného CNC frézovania pre každý list.

Ďalšie, svarovanie je veľmi dôležitá technológia pri oprave jednotlivých lopatiek. Medzi nimi lineárne frakčné svarovanie, ako technológia pevného fáze, má vysokú kvalitu svarového spoja a dobrú reprodukovateľnosť. Je to jedna z najpoužiteľnejších a dôveryhodných svarovacích technológií na svarovanie rotorných komponentov letectvérskeho motora s vysokým pomermom tahu ku hmotnosti.