Этот новый метод производства может заменить традиционные процессы.
Этот турбореактивный двигатель с тягой 160 кг — первый в Китае, полностью изготовленный на 3D-принтере и проверенный в полете. (Изображение)
kckate16/Gettyimages
Китай осуществил успешный первый полет миниатюрного турбореактивного двигателя, полностью изготовленного с помощью 3D-печати. Эта разработка исследует новые методы решения проблем в области аэрокосмических двигателей.
«Этот успешный первый полет закладывает более прочную техническую основу для исследований и разработок будущих усовершенствованных авиационных двигателей в Китае», — говорится в пресс-релизе государственной корпорации Aero Engine Corporation of China (AECC).
Сообщается, что летные испытания прошли во вторник в автономном районе Внутренняя Монголия, где двигатель работал на максимальной высоте 4000 метров (13 000 футов).
Первый в Китае турбореактивный двигатель с тягой 160 кг, прошедший летную проверку
Важность испытания коренится в его производственном процессе. AECC сообщила, что это первый в Китае турбореактивный двигатель с тягой 160 кг (353 фунта), прошедший летную проверку, полностью произведенный с использованием подхода, сочетающего аддитивное производство с многопрофильной оптимизацией топологии.
Этот метод проектирования использует вычислительные модели для определения наиболее эффективного распределения материалов в структуре компонента, что теоретически повышает прочность и минимизирует вес.
Реализуя эту оптимизированную конструкцию с помощью 3D-печати, инженеры могут создавать сложные интегрированные компоненты, которые трудно или невозможно изготовить с использованием традиционных методов литья и ковки.
Этот производственный путь представляет собой потенциальную альтернативу традиционным процессам, которые долгое время бросали вызов аэрокосмической отрасли Китая.
На протяжении десятилетий страна работала над преодолением зависимости от иностранных двигателей для своих коммерческих и военных самолетов. Эта зависимость представляет собой стратегическую и промышленную уязвимость.
Сложная металлургия и прецизионная инженерия, необходимые для таких компонентов, как монокристаллические лопатки турбин, оказались постоянными препятствиями. Аддитивное производство может предложить способ обойти некоторые из этих давних промышленных препятствий, потенциально ускоряя сроки разработки и создания прототипов.
Технология с критически важными приложениями
Хотя это достижение является заметным шагом для отечественной промышленности Китая, использование аддитивного производства в аэрокосмической отрасли является устоявшейся мировой практикой. Западные фирмы, такие как GE Aviation, уже почти десятилетие используют детали, напечатанные на 3D-принтере, например, топливные форсунки в своих самых продаваемых коммерческих реактивных двигателях LEAP, чтобы улучшить производительность и долговечность.
Аналогично Pratt & Whitney использует эту технологию для различных некритических компонентов. Отличительной чертой теста AECC является заявленное производство всего двигателя с помощью этих методов, шаг, который, если его масштабировать, может иметь более широкие последствия.
Непосредственное применение сверхлегкого двигателя в этом классе тяги, вероятно, будет в сфере беспилотных систем. Такая силовая установка подходит для больших высокоскоростных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).
Несмотря на успешный испытательный полет, остаются существенные проблемы. Переход от одного проверенного в полете прототипа к последовательному промышленному производству — сложная задача.
Этот процесс потребует обширных разработок в области материаловедения для высокотемпературных металлических порошков, строгого контроля качества для обеспечения единообразия во всех агрегатах, а также тщательного и трудоемкого процесса сертификации для подтверждения долгосрочной надежности и срока службы двигателя.
Хотя этот полет знаменует собой прогресс в философии проектирования и производства, путь к развертыванию этой технологии в высокопроизводительных, критически важных приложениях все еще находится на ранних стадиях.
Sourse: interestingengineering.com
