PW1000G发动机率先使用铝合金风扇叶片
PW和Alcoa公司于2014年8月称,PW1000G系列齿轮传动涡扇发动机的风扇叶片,主要由铝合金材料制成,成为业界的首例。
这2家公司刚宣布签约了1个为期10年,耗资11亿美元研发“发动机关键部件”的合同,其中包括铝合金风扇叶片的研发。用于庞巴迪公司C系列客机的PW1500G发动机于2013年已获得认证,但是PW公司对外一直隐晦地称其使用的是“混合金属”风扇叶片。事实上,PW和Alcoa公司从2009年就开始研发新的风扇叶片材料。与碳纤维相比,新的铝合金材料非常便宜,同时因机翼后缘更薄,可使气动效率提高2%。铝合金也远比钛合金质量轻,成本低。在锻造铝的过程中,设计者研发出了1种最先进的微观结构,使风扇叶片具有更高的抗拉强度和更好的抗疲劳强度。
PW1500G发动机铝合金风扇叶片
因为是齿轮传动涡扇(GTF,Geared Turbofan)发动机,其风扇转速较低压涡轮转速低,对风扇叶片的抗拉强度的要求也相应降低,这样新型、高强度、坚硬及抗疲劳的铝合金能满足其较低的抗拉强度要求。
(中航工业沈阳发动机设计研究所李彩玲索德军)