賽峰集團(tuán)用于直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的3D打印渦輪噴嘴通過EASA認(rèn)證

dy1993   2017-06-23 09:54:43

由法國航空航天和國防公司賽峰打印的金屬渦輪噴嘴,已被歐洲航空安全局(EASA)認(rèn)證。 由鎳基合金X制成的噴嘴是Leonardo AW189型直升機(jī)的輔助動(dòng)力裝置(APU)的核心部件之一。

3D打印噴嘴安裝在賽峰集團(tuán)設(shè)計(jì)的eAPU60微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)上,以滿足推重比高和結(jié)構(gòu)緊湊的需求。 e-APU60能夠提供60kWe功率,能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)的電力起動(dòng)(在地面或者空中停車狀態(tài))和座艙加熱。 e-APU60的典型特征包括:更優(yōu)的功率重量比,出色的緊湊性,流線型結(jié)構(gòu)和基于創(chuàng)新科技的高壓力循環(huán),高可靠性保證,低使用費(fèi)用和出色的性能。

e-APU60被特別設(shè)計(jì)用來滿足新一代多電飛機(jī)的需求。其特征是卓越的功重比和超常的小型化。2013年在奧古斯塔-韋斯特蘭AW189直升機(jī)上進(jìn)行的試驗(yàn)驗(yàn)證了其優(yōu)良的可靠性和在極端工作環(huán)境下的耐久性,以及在正常飛行條件下的出色的性能。2013年5月31日,e-APU60獲得了歐洲航空安全局(EASA)最高級(jí)別的民用適航證。

除了為AW189在地面起動(dòng)主發(fā)動(dòng)機(jī)、為電力系統(tǒng)提供動(dòng)力以及提供空氣調(diào)節(jié),e-APU60還能夠在飛行中重起發(fā)動(dòng)機(jī)以及在整個(gè)飛行包線中為所有電力需求提供額外的動(dòng)力源。通過EASA認(rèn)證的主要部件是eAPU60的渦輪噴嘴,eAPU60微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常被使用在Leonardo AW189直升機(jī)上。

賽峰集團(tuán)的eAPU系列微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)降低了燃油消耗,提供最大的功率重量比,并提高了可靠性和耐用性。得益于其定制設(shè)計(jì),多功能eAPU變速箱可適應(yīng)不同的電氣系統(tǒng)和電源配置,并能同時(shí)驅(qū)動(dòng)不同的起動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)組合,另外噪聲排放和污染水平也很低。

3D打印的eAPU60渦輪噴嘴采用選擇性金屬熔化工藝制造,采用鎳基合金X代替?zhèn)鹘y(tǒng)上使用的鉻鎳鐵合金鑄件。傳統(tǒng)的渦輪噴嘴由八個(gè)組件組成,通過3D打印允許將其切割成僅僅四個(gè)部件,使得噴嘴比原來輕了35%。采用3D打印技術(shù)制造渦輪噴嘴也縮短了開發(fā)時(shí)間,3D打印組件可以在幾天內(nèi)就完成制造。

賽峰集團(tuán)廣泛的材料測試活動(dòng)也有助于推進(jìn)3D打印渦輪噴嘴的認(rèn)證。結(jié)果表明,噴嘴的新設(shè)計(jì)非常適合于通過選擇性激光熔化工藝來加工,其冶金性能符合必須在極端條件下工作的高性能APU組件所承受的熱和所需要達(dá)到的機(jī)械性能要求。

賽峰集團(tuán)的下一步是認(rèn)證用于其他渦輪機(jī)的3D打印噴嘴,安裝在達(dá)索系統(tǒng)的Falcon FX和龐巴迪的Global 7000私人飛機(jī)。關(guān)于對(duì)3D打印的信心和重視,先前賽峰就通過與達(dá)索的結(jié)盟表達(dá)了對(duì)3D打印的重視程度,兩家公司通過3D打印最終降低生產(chǎn)時(shí)間、提高產(chǎn)品性能,同時(shí)減輕產(chǎn)品重量,降低這些部件制造過程對(duì)于環(huán)境的不利影響。另外,賽峰集團(tuán)著力于研究如何通過3D打印在零部件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的幾何形狀,從而減輕重量,同時(shí)提高強(qiáng)度和耐久性。

而賽峰的子公司,法國透博梅卡(Turbomeca)公司在2015年就已利用其SLM 3D打印機(jī)產(chǎn)生燃料噴射器噴嘴,該噴嘴主要用于Arrano測試和生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī),以及它們的Ardiden 3發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室漩渦式噴嘴。

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