GE称3D打印的ATP飞机发动机将在今年运行

蓝林笑生
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正在举行的巴黎航展,GE抛出了一系列与3D打印相关的新闻:

- GE宣布与瑞士的欧瑞康(Oerlikon)签署了一个新的谅解备忘录(MoU)。在该协议之下,GE Additive、Concept Laser和Arcam EBM将通力合作,来加速增材制造的工业化。

- GE增材制造宣布将在下半年推出世界上最大的激光粉末3D打印机ATLAS。这款机器为航空航天业设计,并将于11月在德国法兰克福的Formnext展会上展出。

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- GE称含3D打印零件的LEAP引擎为GE带来了310亿美金的订单。 CFM国际公司是GE航空和赛峰飞机发动机公司的合资公司,正在生产先进的LEAP引擎,该引擎正在安装在空中客车公司和波音新型的窄体商用客机上。发动机上复杂的3D打印燃油喷嘴有助于LEAP燃料燃烧和排放减少15%。

除了这些新闻,GE还称3D打印的飞机发动机将在今年运行,这款发动机为高级涡轮螺旋桨飞机(ATP)提供动力,基于3D打印技术特点,设计师将855个独立部件减少到12个,结果,超过三分之一的引擎是由3D打印完成的。

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与喷气发动机不同的是,涡轮螺旋桨飞机通常为小型商业飞行器和个人飞机提供动力,但这仍然代表着数十亿美元的市场。2016年,GE就已经对一台35%零部件都采用增材制造的演示验证发动机进行了测试。该发动机主要用于验证增材制造技术在先进涡桨(ATP)发动机的适用性,ATP发动机将为德事隆最新研制的Cessna Denali单引擎涡桨飞机提供动力。

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增材制造正在帮助GE团队将ATP从一个想法带到现实,GE航空公司ATP计划执行经理Gordie Follin表示,“从2015年宣布这一计划,ATP将在短短两年内从梦想走向现实。” Follin表示,通常从试制这样的引擎到投入使用的正常周期是两倍长,而且可能需要10年才能开发出来。 而通过增材制造技术,使得整个从研发到投入使用的周期大大缩短。

总体而言,3D打印将通过降低ATP发动机的重量来降低成本。发动机轻5%,这意味着它将使飞机减少燃油消耗,此外设计变更将使ATP的发动机提高燃油燃烧效率,从而能够减少20%的燃油消耗,并且比传统加工方式制造的发动机多10%的功率。

不仅仅是燃油消耗降低,发动机35%的部件由3D打印来完成,这样的设计也颠覆了原来的维护保养方式,因为ATP将具有较少的组装部件,所以可以更多的避免磨损机会发生。

美国赛斯纳飞机是世界上设计与制造轻、中型商务飞机、涡轮螺旋桨飞机,以及单发活塞式发动机飞机的主要厂商。之前德事隆与GE宣布推出新一代涡轮螺旋桨发动机赛斯纳Denali飞机,这款飞机可容纳八人,价位在480万美元。作为下一代飞机,赛斯纳Denali的特点包括带3D打印零件的发动机引擎。

3D打印用于复杂的钛和钢金属部件的打印,并通过设计优化取代了原来需要上百个零件组装而成的部件。虽然这是架小型的涡轮螺旋桨飞机,但驾驶感觉却像一架喷气式飞机。流线型设计的单级控制发动机降低了20%的油耗,功率却高出了10%以上。

这款飞机的核心技术来自于GE航空收购的位于捷克布拉格的涡轮螺旋桨发动机制造商Walter Aircraft Engines公司。GE花了七年时间,开发出了一款设计功率输出高达1,650轴马力的发动机,从而为GE打开了另一个利润空间。

值得一提的是,GE将其发动机领域的创新技术也结合到涡轮螺旋桨飞机上来,包括发动机上的可变定子叶片,最初是由GE工程师和航空界传奇人物Gerhard Neumann为超音速喷气发动机开发的。GE还将3D打印部件、气冷涡轮叶片,以及将发动机和螺旋桨的管理集成到一个系统的综合控制平台上。这些新技术将会显著提高飞机的性能,并将发动机大修时间间隔延长30%以上。

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