GKN為羅羅交付了帶3D打印附件的UltraFan中型壓縮機箱

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根據(jù)羅羅（羅爾斯·羅伊斯），UltraFan?在重量、噪音和所需燃料方面將得到顯著降低，與其第一代Trent發(fā)動機相比，燃油效率將高25％。UltraFan?將重新定義噴氣發(fā)動機。

3D打印是Advance3制造中所采用的創(chuàng)新技術(shù)之一。3D打印可以將原本通過多個構(gòu)件組合的零件進行一體化打印，實現(xiàn)了零件的整體化結(jié)構(gòu)。

新的里程碑

近日，GKN航空航天公司為UltraFan?發(fā)動機提供了第一套中間壓縮機殼，成為清潔天空2勞斯萊斯UltraFan?發(fā)動機演示程序的主要里程碑。GKN航空航天公司是Clean Sky 2和勞斯萊斯領(lǐng)導(dǎo)的UltraFan?發(fā)動機演示程序中的核心合作伙伴，負責(zé)ICC的設(shè)計和制造。ICC是壓縮機殼體之間的一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)子氣體負載傳遞到發(fā)動機殼體和推力安裝座。

全新的發(fā)動機核心架構(gòu)

ICC的開發(fā)、制造和測試將展示和驗證一系列新技術(shù)，包括低成本且堅固耐用的帶有鑄件的分段制造概念。這利用了基于計算機模擬的創(chuàng)新焊接方法。這其中的技術(shù)難點包括優(yōu)化的排氣系統(tǒng)中的空氣動力學(xué)和聲學(xué)性能設(shè)計；較短的主動風(fēng)管設(shè)計和3D打印附件零件；和基于模型的設(shè)計方法。

UltraFan?采用了新的發(fā)動機核心架構(gòu)，并采用了齒輪設(shè)計。目標(biāo)是在2022年進行全面的發(fā)動機地面測試，隨后進行飛行測試。

Clean Sky 2是歐洲最大的航空研究計劃，旨在開發(fā)創(chuàng)新的尖端技術(shù)，以減少飛機產(chǎn)生的CO2排放和噪音水平。Clean Sky 2由歐盟的Horizon 2020計劃和歐洲的航空業(yè)提供資金，有助于加強歐洲的航空業(yè)合作，全球領(lǐng)導(dǎo)地位和競爭力。

羅羅的增材之路

早期的羅-羅發(fā)動機Trent XWB-97就采用了增材制造/3D打印部件，3D打印的鎳金屬結(jié)構(gòu)件是一件直徑1.5米、厚0.5米的前軸承座，含有48個翼面。而空客A350-1000用的是XWB-97發(fā)動機,XWB-97看起來非常像A350-900的XWB-84發(fā)動機，可產(chǎn)生97000磅的推力。提升的推力主要來自新型高溫渦輪技術(shù)，結(jié)合了更新的發(fā)動機的核心技術(shù)以及更大風(fēng)量的風(fēng)扇來實現(xiàn)的。這一切的實現(xiàn)歸根結(jié)底是使用了先進的空氣動力學(xué)技術(shù)，以及3D打印零部件。

除了在核心機Advance 3中應(yīng)用的3D打印技術(shù)，羅-羅在制造UltraFan?發(fā)動機時還應(yīng)用了先進的全自動化制造技術(shù)以及數(shù)字雙胞胎。根據(jù)3D科學(xué)谷市場觀察，羅-羅在其復(fù)合材料卓越中心采用先進的全自動化制造技術(shù)制造UltraFan?發(fā)動機部件。該發(fā)動機中的葉片都是由機器人制造的，機器人構(gòu)建大約500層碳纖維材料，然后施加熱量和壓力。每個葉片都有一個領(lǐng)先的鈦金屬邊緣，為發(fā)動機提供極好的防異物和鳥撞保護。