【行业动态】GE展示全尺寸3D打印涡桨发动机,预计15个月内完成认证
导读:想象一下,大约有850个发动机零件堆叠在一堆的样子,而你现在只需要放12个零件,这就是增材制造或3D打印为GE公司带来的不同之处。GE公司已经将这项技术成功应到了新型涡桨发动机“催化剂Catalyst”上,该发动机将作为德事隆航空的赛斯纳-迪纳利客机的动力。
GE展示的Catalyst涡桨发动机全尺寸模型,通过该模型,你可以看到如何在一些应力较低的区域使发动机机匣部件更薄,以及如何从一开始就制造内部通道,而不是像传统制造那样,通过铸造或铣削来磨掉多余材料。
GE项目总经理Paul Corkery解释说,生产发动机零件的大幅减少意味着更高的强度,更轻的重量以及供应链中更少的零件和供应商,这将降低发发动机成本,而且发动机在性能上反而具备了更好的燃料效率,和更长的使用寿命。
Corkery进一步解释说,通过对新型Catalyst涡桨发动机进行大约1,100小时和900次启动的测试,他们现在已经验证该发动机要比竞争对手的燃烧效率至少提升15%,并且具备更高的马力。该发动机的额定功率为1,300轴马力,大修间隔时间TBO为4,000小时。
对于新型Catalyst涡桨发动机,GE公司不仅仅引进了增材制造技术。还包括双通道的全权数字发动机控制系统,这也是该涡桨发动机的一项不寻常功能,这种变化允许飞行员对动力装置进行真正的单杠控制,而传统的单引擎涡桨飞机需要使用4个操纵杆。新的发动机数字控制系统能够使得发动机在慢车时运行得更慢,这消除了滑行期间在螺旋桨上使用β杆的需要,并且还进一步降低了噪声。对McCauley螺旋桨和燃油流量的数字控制也意味着飞行员员可以连续微调任何操作阶段(包括滑行)的俯仰。
该发动机还为小型涡桨发动机市场带来了许多新颖的设计,而这些设计之前通常仅存在于大型发动机中,例如可变几何大型压气机静子叶片可以提高性能,16:1的高增压比可以提升效率,单晶叶片允许更高的内部温度。
此外,Catalyst涡桨发动机还大幅提升了飞行员和维护人员关心的发动机数据捕获能力。根据Corkery的说法,典型的涡桨发动机只能捕获大约8到12个数据点,而Catalyst引擎每8毫秒就可以捕获大约70个发动机参数。收集的数据包括位置和环境条件,例如有关空气中灰尘和天气条件的信息,并且可以在飞机停在机场时,自动进行数据上传和下载。通过这种方式,GE可以制造发动机的“数字双胞胎”,将该发动机性能与机队中的其他发动机进行比较,随着时间的推移,它将帮助公司预测维护发动机,防止事故发生。
Corkery表示,GE公司有望在大约15个月内完成对Catalyst涡桨发动机的认证,与德事隆的飞机计划同步。
德事隆技术市场专家Martin Tuck表示,机身的静态和疲劳测试也在定期进行,目标是在适航认证前完成了30,000个飞行循环。赛斯纳-迪纳利客机的原型样机计划在今年晚些时候飞行,两架量产型客机则在2020年初加入飞行测试计划。
飞行测试完成后,这架具有大舱门的飞机预计可搭载4名乘客,航程可达1,600海里,最大巡航速度为285海里。全燃料有效载荷为1,100磅,最多可容纳11个座位,包括后带式盥洗室选项。