近日,GE Aviation公司完成了針對(duì)美國(guó)陸軍改進(jìn)的用于阿帕奇和黑鷹直升機(jī)的改進(jìn)型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃(ITEP)的T901-GE-900渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)原型測(cè)試。3D打印可用于制造“更先進(jìn)的空氣動(dòng)力學(xué)形狀”的T901-GE-900的部件。
繼Cessna Denali飛機(jī)的部分3D打印渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)之后,GE航空公司又重新獲得了航空航天3D打印行業(yè)的壯舉。 T901-GE-900渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)旨在為“傳奇”T700發(fā)動(dòng)機(jī)而設(shè)計(jì),這種發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)在阿帕奇和黑鷹等軍用直升機(jī)上使用了四十年。
T901計(jì)劃執(zhí)行董事Ron Hutter解釋說:“T700的模塊化引擎架構(gòu)在惡劣的運(yùn)行條件下被證明能在一個(gè)前瞻性的遠(yuǎn)征環(huán)境中保持高度的可維護(hù)性,同時(shí)最大限度地減少后勤維護(hù)和整體維持成本?!?/span>
然而,T901可能會(huì)比T700更好,因?yàn)殛戃娂捌涑邪滔M笰pache和Black Hawk斬波器適合在更高和更熱的條件下使用。
憑借“大量添加劑”,T901基于通用電氣公司在塞斯納ATP和暢銷的LEAP和GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)上的3D打印體驗(yàn)。這些新的3D打印組件具有更輕的重量和“更好的性能和耐久性”。
GE表示,T901甚至包括“減少50多個(gè)子部件組裝成一部分的添加劑”,減少了20%的重量。而且這些不僅僅是3D打印的實(shí)驗(yàn):T901現(xiàn)在已被認(rèn)證使用,在公司資助的測(cè)試引擎中超過了ITEP性能要求。
據(jù)了解,T901發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行了六個(gè)多月,確保發(fā)動(dòng)機(jī)能夠滿足未來的ITEP動(dòng)力要求,并對(duì)原型機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),隨后在馬薩諸塞州林恩、俄亥俄州辛辛那提的通用電氣設(shè)施進(jìn)行壓縮機(jī),燃燒器和渦輪機(jī)部件測(cè)試。
“除了先進(jìn)的設(shè)計(jì)和硬件,T901還具有最新的診斷和預(yù)測(cè)工具,采用模塊化架構(gòu),為陸軍提供了在最低生命周期成本下提高準(zhǔn)備的靈活性?!盚utter說。
GE正在將T901作為與美國(guó)陸軍簽訂的價(jià)值1.02億美元的24個(gè)月合約的一部分,該合同將在明年選擇一家供應(yīng)商完成ITEP的工程與制造開發(fā)階段。最終目標(biāo)是擁有一個(gè)新的渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī),提供50%的功率,25%的更好的燃料消耗,以及降低的生命周期成本。像3D打印組件和陶瓷矩陣復(fù)合材料(CMC)這樣的創(chuàng)新,GE認(rèn)為這將有助于T901達(dá)到或超過陸軍的“積極性能目標(biāo)”。
Hutter說:“通過傳統(tǒng)的加工和制造方法,單個(gè)零件可以從鑄件或鍛件加工成成品,并使用焊接/釬焊或螺栓連接件進(jìn)行組裝。在T901上,通過3D打印最小化裝配中的附著特性來減輕重量?!?/span>
Hutter補(bǔ)充說,“GE采用3D打印技術(shù),在某些部分也允許“更先進(jìn)的空氣動(dòng)力學(xué)形狀”,從而導(dǎo)致“更好的發(fā)動(dòng)機(jī)性能、可靠性和耐用性”。
CMC組件也將添加到T901中,以提高性能并減輕重量。這些部件通過將較少的冷卻空氣放入發(fā)動(dòng)機(jī)的熱區(qū)域,以不同于3D打印部件的方式提高效率。
那么,這些3D打印和CMC改進(jìn)如何轉(zhuǎn)化為有形的性能優(yōu)勢(shì)?根據(jù)通用電氣稱,舊的T700的改善是巨大的。
在黑鷹直升機(jī)中,使用部分3D打印的T901將射程從100公里增加到驚人的261公里,改善了161%。同一輛車上的有效載荷也將從2371磅增加到5916磅。Apache的改進(jìn)同樣引人注目,使用新引擎其范圍可以從100公里增加到215公里。
最終,改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)可能意味著在黑鷹上多達(dá)10個(gè)部隊(duì)和93個(gè)炮彈,而Apache的飛行時(shí)間則增加79分鐘。
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延伸閱讀:GE航空和美國(guó)陸軍成功測(cè)試帶有3D打印件的FATE和T901發(fā)動(dòng)機(jī)
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