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“洁净天空计划”开发航空发动机全氧化陶瓷基复合材料内涡轮导管

“洁净天空计划”开发航空发动机全氧化陶瓷基复合材料内涡轮导管

据cleansky网站2020年11月9日刊文,AllOxITD项目旨在为“洁净天空”计划高级齿轮发动机配置(HPC-LPT)演示验证机测试项目开发全氧化陶瓷基复合材料(CMC)涡轮间导管。AllOxITD项目团队成员包括德国宇航中心(DLR)、亚琛工业大学(RWTH ITA)的für Textiltechnik研究所和Schunk Kohlenstofftechnik公司,整个项目周期自2015年12月到2020年5月,资金总额达362万美元(307万欧元)。

陶瓷基复合材料与金属材料不同,在高温下具有优异的性能,在高达1000℃的温度下强度也不会下降。这种特性使得陶瓷基复合材料非常适用于燃气轮机热气段的部件。因为复合材料可以承受更高的温度,所以大大降低了对冷却空气的需求。氧化陶瓷基复合材料的重量也低于金属材料。因此,轻质和对冷却空气的低要求都有可能降低飞机发动机对环境的不利影响。

在该项目中,着重研究基于纤维缠绕(一种制造技术,包括在旋转圆柱杆上缠绕张力下的纤维)、编织预浸料(预浸有特定材料的增强材料)和三轴编织物(一种使材料更牢固的交织方式)的复合材料,分析其在相关温度下的热机械和热物理特性,以确定最适合使用的材料。

研究团队选用编织预浸料陶瓷基复合材料进行涡轮间导管演示验证机测试,并通过验证程序对其进行进一步研究。此外,还为这种材料制定了质量保证计划。同时,涡轮间导管组件由团队进行的热机械模拟提供支持,以生成陶瓷基复合材料的端部设计。最后生产出25个基于预浸料陶瓷基复合材料的涡轮间导管组件,用于演示验证测试。尽管材料质量和尺寸精度尚不能完全达到要求,但这确是欧洲(德国)氧化陶瓷基复合材料应用于航空领域的重要早期阶段。

此外,由于高质量航空应用级别要求,该项开发对其他行业也具有广泛的应用潜力。已开发的制造工艺和标准操作程序已用于生产非航空应用部件,例如金属和高温炉的热处理系统。在该项目期间积累的专业技术知识有助于在德国霍伊谢尔海姆新生产线的设计,该生产线将于今年秋季投入使用。

原创文章,作者:明日情报,如若转载,请注明出处:http://www.zgsmx.cn/23122.html

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