Вспышка

Блиск деталь ( чемодан из лопаточного диска ) — турбомашины, состоящая из диска ротора и лопаток как единой детали, а не диска, собранного из отдельных съемных лопаток. Блиски обычно имеют лучшую аэродинамику, чем обычные роторы с одинарными лопастями, и легче. Они могут быть изготовлены аддитивным способом, цельнолитыми, обработанными из цельного куска материала или изготовлены путем приварки отдельных лопастей к диску ротора. Этот термин используется в основном в конструкции авиационных двигателей. Блиски также могут называться роторами с цельнолопастными лопастями ( IBR ).

История

Производство Blisk используется с середины 1980-х годов. Впервые он был использован компанией Sermatech-Lehr (теперь известной как GKN Aerospace). ^{[ 1 ]}) в 1985 году для компрессоров двигателя Т700 вертолетного . С тех пор его использование продолжает расширяться в основных приложениях как для компрессоров, так и для лопастей вентиляторов. Примеры включают ракетный двигатель Rocketdyne RS-68 и турбовентиляторный двигатель General Electric F110 .

Вариант Joint Strike Fighter F-35B использует блиски для достижения короткого взлета и вертикальной посадки . ^{[ 2 ]}

Производитель двигателей CFM International использует технологию blisk в компрессорной части своей программы демонстрационного двигателя LEAP-X , которая завершила полномасштабные испытания на стенде. ^{[ 3 ]} PowerJet SaM146, Двигатели используемые на Sukhoi Superjet 100, также оснащены блисками. ^{[ 4 ]}

General Electric (ранее «TechX») компании В двигателе Passport используются блиски как для главного 52-дюймового вентилятора, так и для 5 из 10 ступеней компрессора высокого давления. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} GEnx уже использует блиски на некоторых этапах.

Преимущества

Вместо того, чтобы делать голые диски компрессора и прикреплять лопатки позже, блиски представляют собой отдельные элементы, объединяющие два элемента. При этом исключается необходимость крепления лопаток к диску (винтами, болтами и т.п.), что позволяет уменьшить количество компонентов в компрессоре, одновременно уменьшив сопротивление и повысив эффективность сжатия воздуха в двигателе. Устранение крепления «ласточкин хвост» , которое имеется на традиционных лопатках турбин, устраняет источник возникновения и последующего распространения трещин. ^{[ 7 ]}

Возможно повышение эффективности до 8%. ^{[ 8 ]}

Недостатки

Любое повреждение лопастей несущего винта, за исключением незначительных вмятин, требует полного снятия двигателя, чтобы можно было заменить ротор или, если возможно, приварить запасные лопасти. Техническое обслуживание такого рода не может выполняться на линии полета и часто должно выполняться на специализированном объекте. Лопасти ротора с цельными лопатками должны пройти строгие испытания на гармоническую вибрацию , а также динамическую балансировку по чрезвычайно высоким стандартам, поскольку естественное демпфирование крепления типа «ласточкин хвост» типичной лопатки турбины больше не присутствует. ^{[ 7 ]}

Процесс

Общий

Блиски могут производиться с помощью нескольких различных производственных процессов, включая с ЧПУ фрезеровку , литье по выплавляемым моделям , электрохимическую обработку , 3D-печать или сварку . Проводятся исследования по их изготовлению с использованием сварки трением деталей «почти чистой» формы, которые затем обрабатываются до окончательной формы блиска. ^{[ 9 ]}

Измерение и проверка

Измерение и проверка бликов имеют решающее значение для обеспечения производительности двигателя в конце производственного процесса. Традиционно это достигалось с помощью тактильных устройств, таких как координатно-измерительные машины (КИМ), но по мере увеличения геометрии и требований на современных заводах наблюдается тенденция к использованию систем 3D-сканирования . ^{[ 10 ]} Это имеет преимущества в скорости измерения по сравнению с тактильными устройствами, а также в сборе 3D-данных для сопоставления с конструктивными характеристиками. Используя 3D-данные, детали можно каталогизировать таким образом, который часто называют цифровым двойником , что позволяет отслеживать продукт на протяжении всего его жизненного цикла.

Ремонт блиска с использованием адаптивной обработки

Блиски, работающие на двигателе, предъявляют свои собственные уникальные требования. После эксплуатации деталей двигателя будут наблюдаться заметные повреждения и износ. При условии, что повреждения и износ находятся в пределах пороговых значений, установленных проектной организацией, блиски можно отремонтировать.

Ремонт компонентов блиска сложен и в первую очередь требует точного трехмерного представления компонента. Самый быстрый способ сделать это — 3D-сканирование продукта. ^{[ 10 ]} После сканирования детали файл STL (стереолитография) можно передать в программное обеспечение для генерации кода ЧПУ, такое как NX CAM . Траектории инструмента регенерируются в соответствии с измеренной геометрией, а не с номинально сгенерированной САПР в процессе, известном как адаптивная обработка . ^{[ 11 ]}

Эти процессы обычно включают удаление части или всей лопасти(ей) с последующей приваркой до приблизительного размера и окончательной механической обработкой до получения формы аэродинамического профиля. ^{[ 12 ]}

Ссылки

^ ГКН Аэроспейс .
^ Зольфагарифард, Элли (28 марта 2011 г.), «Подъемная система Rolls-Royce для совместного ударного истребителя» , «Инженер» , заархивировано из оригинала 19 декабря 2013 г. , получено 18 апреля 2011 г.
^ «Выбор будущего», Aviation Week & Space Technology , vol. 170, нет. 10, с. 37, 9 марта 2009 г.
^ Берчелл, Билл (2 ноября 2010 г.), «Усиление технического обслуживания двигателей следующего поколения» , Aviation Week ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}.
^ «GE Aviation замораживает проектирование паспортного двигателя» (пресс-релиз). ДжиЭвиэйшн. 13 мая 2012 г. Проверено 13 мая 2022 г. .
^ «Паспорт типа сертификата E00091EN, редакция 0» (PDF) . ФАУ. 29 апреля 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б Юносси, О; и др. (2002), Приобретение военных самолетов: основы технологий и методология оценки затрат , RAND Corporation , стр. 29–30, ISBN 0-8330-3282-8 .
^ Крофт, Джон (21 октября 2010 г.), «NBAA: фанаты GE TechX в восторге» , Flightglobal.com .
^ «Металлы возвращаются с развитием производства» , Aviation Week , 5 июня 2013 г., заархивировано из оригинала 27 апреля 2015 г. , получено 23 февраля 2022 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Измерение и проверка Blisk с использованием GOM, ATOS 5 для профиля крыла и 3D-сканеров» . Архивировано из оригинала 29 октября 2020 г.
^ «Обзор адаптивного процесса обработки» . Архивировано из оригинала 25 июля 2016 г.
^ «Процесс ремонта Rolls-Royce Blisk» . Архивировано из оригинала 11 января 2021 г.

Внешние ссылки

Вспышка LiftFan , Rolls-Royce, март 2003 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}.
Факты , Rolls-Royce, архивировано с оригинала 19 октября 2006 г.
СМИ , Rolls-Royce, заархивировано из оригинала 21 сентября 2006 г.

[1] ГКН Аэроспейс .

[2] Зольфагарифард, Элли (28 марта 2011 г.), «Подъемная система Rolls-Royce для совместного ударного истребителя» , «Инженер» , заархивировано из оригинала 19 декабря 2013 г. , получено 18 апреля 2011 г.

[3] «Выбор будущего», Aviation Week & Space Technology , vol. 170, нет. 10, с. 37, 9 марта 2009 г.

[4] Берчелл, Билл (2 ноября 2010 г.), «Усиление технического обслуживания двигателей следующего поколения» , Aviation Week ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}.

[passport_freeze-5] «GE Aviation замораживает проектирование паспортного двигателя» (пресс-релиз). ДжиЭвиэйшн. 13 мая 2012 г. Проверено 13 мая 2022 г. .

[TypeCert-6] «Паспорт типа сертификата E00091EN, редакция 0» (PDF) . ФАУ. 29 апреля 2016 г.

[RAND-7] Jump up to: ^а ^б Юносси, О; и др. (2002), Приобретение военных самолетов: основы технологий и методология оценки затрат , RAND Corporation , стр. 29–30, ISBN 0-8330-3282-8 .

[8] Крофт, Джон (21 октября 2010 г.), «NBAA: фанаты GE TechX в восторге» , Flightglobal.com .

[9] «Металлы возвращаются с развитием производства» , Aviation Week , 5 июня 2013 г., заархивировано из оригинала 27 апреля 2015 г. , получено 23 февраля 2022 г.

[:0-10] Jump up to: ^а ^б «Измерение и проверка Blisk с использованием GOM, ATOS 5 для профиля крыла и 3D-сканеров» . Архивировано из оригинала 29 октября 2020 г.

[11] «Обзор адаптивного процесса обработки» . Архивировано из оригинала 25 июля 2016 г.

[12] «Процесс ремонта Rolls-Royce Blisk» . Архивировано из оригинала 11 января 2021 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]