做和GE公司将把陶瓷基复合材料应用于涡轮转子

GE公司将把陶瓷基复合材料应用于涡轮转子叶片

通用电气公司(按国际惯例GE)于11月10日在F414改进型发动机上进行了陶瓷基复合材料(CMC)涡轮转子叶片的关键性试验，这是公司第一次在工作发动机中试验CMC材料。

尽管持续4小时的试验只是一系列计划的开始，不过这意味着GE将把CMC的应用推并利用1个单向阀门利用吸力固定假肢进到技术成熟度6级的水平，意思是硬件在实际工作环境中试验。目前它有条件被融入到GE下一代商用和军用发动机上。

GE航空先进项目负责人戴尔·卡尔森表明：“我们正在研发新型发动机，到2020年前后将把CMC材料推进到基本的、可靠的应用阶段。”

在GE公司将CMC材料应用于F136发动机静子部件之前，CMC材料已经广泛应用于航空航天领域。但最近的F414试验标志着CMC材料第一次应用于发动机旋转部件。虽然作为GE公司技术路线图的一部分，但该试验由美国海军特遣部队支持。

与此同时，GE面对着下一代发动机耗油率显著改善的竞争压力，例如NASA的N+3概念研究已经将耗油率指标降低70%。约翰·肯尼表示：“你不能只是靠在金属叶片表面添加涂层的方式实现这一指标。”最近一段时期，GE正在考虑将CMC材料用于下一代商用发动机项目，考虑在Leap-X发动机涡轮导向器上应用CMC材料。

在转子叶片方面，CMC材料在下一代宽体客机发动机上的应用更具吸引力，例如波音777的动力GE90发动机的替代产品。应用CMC最关键的收益在于重量的降低，不仅材料本身比金属合金材料轻，同时也能减我们的客户将从更有效力的大范围制造连续纤维增强热塑性树脂中获益少冷却系统的重量。GE估计在GE90　级别的发动机上采用CMC涡轮转子叶片将降低总重约455kg，相当于GE如何测试万能试验机发动机干质量的6%。

先进材料是NASA和美国军方资助的关键技术之一。后者已经发起了两项计划，先进通用发动机技术(ADVENT)计划和高效嵌入式涡轮发动机计划，旨在显著提高性能和降低未来发动机的耗油率。

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