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GE公司在XA100发动机中广泛使用陶瓷基复合材料
发布日期:2022-04-21 20:10     点击次数:182

据aero-mag网站4月11日刊文,GE航空公司的XA100自适应循环发动机计划用于升级F-35战斗机,同时为美国空军第六代战斗机计划——“下一代空中主宰”(NGAD)提供动力。

下一代发动机的关键组成部分是陶瓷基复合材料(CMC),目前已经广泛应用在世界各地的商用发动机中。GE公司拥有业界第一个也是唯一一个集成的CMC供应链,已经生产了数十万个这样的部件。与传统的金属材料相比,CMC在三个方面有利于发动机的性能:耐热性、重量和耐久性。2021年,GE公司配装在CFMLEAP发动机热端的CMC涡轮护罩的飞行时间超过了1000万小时,生产数量超过十万个。据悉,世界上最大的商用发动机GE9X热端配装了五个不同的CMC部件。

这种商业上的成功促使工程师和项目负责人看好CMC及其对GE军用新发动机的影响。

XA100发动机可在大推力和高效率模式之间切换,使其能够适应军用飞机在空中可能遇到的任何情况。该机2020年12月首次点火试车,成为第一台三流道自适应循环发动机。XA100是所有商用或军用发动机中使用CMC 最广泛的,这种部件有助于减轻重量、提高热效率,并创造了压气机和涡轮组合温度最高的世界纪录。

GE公司还在F414发动机中运行了世界上第一个旋转的CMC叶片,通过1000次试验验证了该材料承受高性能军用发动机内环境的能力。

对于像F-35这样的战斗机,在高温和恶劣条件下提高耐久性是至关重要的。GE公司研究中心的研究人员曾进行过使用钢球撞击CMC和非CMC板的对比试验,并用相机拍摄试验,验证了CMC部件的韧性。(何鹏)