Однако они опасаются, что Китай может воспользоваться этой возможностью, чтобы наверстать упущенное.
«Мы теряем преимущество в развитии двигателей в пользу Китая», — добавил он.
03:44
Китайский пассажирский самолет C919 отмечает первую годовщину своего первого полета
Китайский пассажирский самолет C919 отмечает первую годовщину своего первого полета
Но по мере того, как производство двигателей переходит от традиционных методов к 3D-печати, этот разрыв быстро исчезает.
В декабре 2022 года GE анонсировала центральную раму турбины, изготовленную с помощью лазерной 3D-печати. Всего год спустя команда Чжана представила свою статью, в которой был представлен компонент, более крупный и сложный, чем у GE.
Ранее считалось невозможным изготовить такой крупный компонент из твердого сплава с помощью 3D-принтера, сохраняя при этом точность в таком мелком масштабе.
Промежуточный кожух — важнейшая и сложная несущая деталь конструкции авиационного двигателя. Он не только соединяет передний впускной вентилятор двигателя и компрессор, но также служит связующим звеном между двигателем и фюзеляжем самолета.
Промежуточный корпус должен выдерживать воздействие газов высокого давления и высокой температуры, передавая тягу и крутящий момент двигателя на самолет. Несмотря на то, что толщина самого тонкого места составляет всего 3 мм (0,11 дюйма), он может выдерживать нагрузку более 10 тонн, что создает серьезные проблемы при проектировании и производстве.
02:03
Прототип робота 3D-печатает биоматериалы внутри человеческого тела, снижая хирургические риски
Прототип робота 3D-печатает биоматериалы внутри человеческого тела, снижая хирургические риски
Используя распространенные технологии 3D-печати и коммерческое программное обеспечение, команда Чжана создала прототип, который на 25 процентов легче традиционных отливок, но при этом достаточно прочен, чтобы выдерживать такие удары, как удары птиц.
Лабораторные испытания подтверждают, что он «соответствует требованиям по механическим свойствам, снижению веса и технологичности», пишут Чжан и его коллеги.
Хотя нынешняя технология сверхбыстрого лазерного плавления аддитивов достигла точности 3 микрометров, напряжение и деформация, вызванные быстрым нагревом и охлаждением в процессе плавления и затвердевания материала, по-прежнему создают головную боль для заводов.
Несмотря на это, исследователи полагают, что эта технология произведет революцию в авиационной отрасли в ближайшем будущем.
«Полые лопасти вентилятора больше не будут ограничиваться традиционными сотовыми или ферменными конструкциями, а смогут иметь топологически оптимизированные внутренние каркасы в сочетании с решетчатыми структурами или даже метаматериалами. Уровень пустотности может быть увеличен до более чем 45 процентов, и ожидается, что он будет иметь лучшую ударопрочность», — написала команда Чжана в статье.
По словам ученых, благодаря интеграции технологий проектирования и аддитивного производства трубопроводы и каналы охлаждения также могут быть встроены в корпус для улучшения эффективности охлаждения.
«Используя сплавы с памятью формы, мы также можем проектировать и производить интеллектуальные выхлопные насадки с функциями адаптивной регулировки, устраняя сложные механические конструкции и добиваясь значительного снижения веса конструкции», — добавили они.
