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3D打印的ATP飛機(jī)發(fā)動機(jī)將今年運(yùn)行

魔猴君  3D潮流   2674天前

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正在舉行的巴黎航展,GE拋出了一系列與3D打印相關(guān)的新聞: GE宣布與瑞士的歐瑞康(Oerlikon)簽署了一個新的諒解備忘錄(MoU)。在該協(xié)議之下,GE Additive、Concept Laser和Arcam EBM將通力合作,來加速增材制造的工業(yè)化。 GE增材制造宣布將在下半年推出世界上最大的激光粉末3D打印機(jī)ATLAS。這款機(jī)器為航空航天業(yè)設(shè)計(jì),并將于11月在德國法蘭克福的Formnext展會上展出。

GE稱含3D打印零件的LEAP引擎為GE帶來了310億美金的訂單。 CFM國際公司是GE航空和賽峰飛機(jī)發(fā)動機(jī)公司的合資公司,正在生產(chǎn)先進(jìn)的LEAP引擎,該引擎正在安裝在空中客車公司和波音新型的窄體商用客機(jī)上。發(fā)動機(jī)上復(fù)雜的3D打印燃油噴嘴有助于LEAP燃料燃燒和排放減少15%。

除了這些新聞,GE還稱3D打印的飛機(jī)發(fā)動機(jī)將在今年運(yùn)行,這款發(fā)動機(jī)為高級渦輪螺旋槳飛機(jī)(ATP)提供動力,基于3D打印技術(shù)特點(diǎn),設(shè)計(jì)師將855個獨(dú)立部件減少到12個,結(jié)果,超過三分之一的引擎是由3D打印完成的。

與噴氣發(fā)動機(jī)不同的是,渦輪螺旋槳飛機(jī)通常為小型商業(yè)飛行器和個人飛機(jī)提供動力,但這仍然代表著數(shù)十億美元的市場。2016年,GE就已經(jīng)對一臺35%零部件都采用增材制造的演示驗(yàn)證發(fā)動機(jī)進(jìn)行了測試。該發(fā)動機(jī)主要用于驗(yàn)證增材制造技術(shù)在先進(jìn)渦槳(ATP)發(fā)動機(jī)的適用性,ATP發(fā)動機(jī)將為德事隆最新研制的Cessna Denali單引擎渦槳飛機(jī)提供動力。

增材制造正在幫助GE團(tuán)隊(duì)將ATP從一個想法帶到現(xiàn)實(shí),GE航空公司ATP計(jì)劃執(zhí)行經(jīng)理Gordie Follin表示,“從2015年宣布這一計(jì)劃,ATP將在短短兩年內(nèi)從夢想走向現(xiàn)實(shí)?!?Follin表示,通常從試制這樣的引擎到投入使用的正常周期是兩倍長,而且可能需要10年才能開發(fā)出來。 而通過增材制造技術(shù),使得整個從研發(fā)到投入使用的周期大大縮短。

總體而言,3D打印將通過降低ATP發(fā)動機(jī)的重量來降低成本。發(fā)動機(jī)輕5%,這意味著它將使飛機(jī)減少燃油消耗,此外設(shè)計(jì)變更將使ATP的發(fā)動機(jī)提高燃油燃燒效率,從而能夠減少20%的燃油消耗,并且比傳統(tǒng)加工方式制造的發(fā)動機(jī)多10%的功率。

不僅僅是燃油消耗降低,發(fā)動機(jī)35%的部件由3D打印來完成,這樣的設(shè)計(jì)也顛覆了原來的維護(hù)保養(yǎng)方式,因?yàn)锳TP將具有較少的組裝部件,所以可以更多的避免磨損機(jī)會發(fā)生。

美國賽斯納飛機(jī)是世界上設(shè)計(jì)與制造輕、中型商務(wù)飛機(jī)、渦輪螺旋槳飛機(jī),以及單發(fā)活塞式發(fā)動機(jī)飛機(jī)的主要廠商。之前德事隆與GE宣布推出新一代渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)賽斯納Denali飛機(jī),這款飛機(jī)可容納八人,價(jià)位在480萬美元。作為下一代飛機(jī),賽斯納Denali的特點(diǎn)包括帶3D打印零件的發(fā)動機(jī)引擎。

3D打印用于復(fù)雜的鈦和鋼金屬部件的打印,并通過設(shè)計(jì)優(yōu)化取代了原來需要上百個零件組裝而成的部件。雖然這是架小型的渦輪螺旋槳飛機(jī),但駕駛感覺卻像一架噴氣式飛機(jī)。流線型設(shè)計(jì)的單級控制發(fā)動機(jī)降低了20%的油耗,功率卻高出了10%以上。這款飛機(jī)的核心技術(shù)來自于GE航空收購的位于捷克布拉格的渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)制造商Walter Aircraft Engines公司。GE花了七年時間,開發(fā)出了一款設(shè)計(jì)功率輸出高達(dá)1,650軸馬力的發(fā)動機(jī),從而為GE打開了另一個利潤空間。

值得一提的是,GE將其發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)也結(jié)合到渦輪螺旋槳飛機(jī)上來,包括發(fā)動機(jī)上的可變定子葉片,最初是由GE工程師和航空界傳奇人物Gerhard Neumann為超音速噴氣發(fā)動機(jī)開發(fā)的。GE還將3D打印部件、氣冷渦輪葉片,以及將發(fā)動機(jī)和螺旋槳的管理集成到一個系統(tǒng)的綜合控制平臺上。這些新技術(shù)將會顯著提高飛機(jī)的性能,并將發(fā)動機(jī)大修時間間隔延長30%以上。

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