Az adalékanyagok gyártásával a repülőgép-üzemanyag 50% -a megtakarítható

Ez a fejlett gyártási technológia csökkenti a sugárhajtóművek méretét és csökkenti a repülőgépek súlyát

  • írta Kevin Bullis | fordította Francisco Reyes
  • 2015. február 10

gyártásával
Fénykép: A Pratt & Whitney adalékgyártást alkalmazott ezeknek a motortartóknak a létrehozásához.

A Pratt & Whitney légiközlekedési vállalat azt vizsgálja, hogy alkalmazható-e adalékgyártásként ismert technológia kompaktabb sugárhajtású motorok kifejlesztésére., hogy a kereskedelmi repülőgépeket könnyebbé és hatékonyabbá tegyék ami az üzemanyagot illeti.

A Pratt & Whitney már két adalék gyártási technikát alkalmaz a motor egyes alkatrészeinek gyártásához. Ahelyett, hogy a fémet megolvasztanák egy formában, a módszer szilárd tárgyak kialakításából áll, egy fémport lézerrel vagy elektronnyalábbal részben megolvasztva. Más repülőgépgyártók hasonló technológiát alkalmaznak. A GE például saját adalék gyártási technikáival hozza létre a sugárhajtóművek üzemanyag-befecskendezőit (lásd: Adalékok gyártása).

A GE, valamint a Pratt & Whitney által alkalmazott módszerek bonyolultabbak és kifinomultabbak, mint az asztali 3D nyomtatás, amely objektumok létrehozását foglalja magában ultravékony anyagrétegek egymás utáni elhelyezésével.

Az additív gyártási folyamatok képesek csökkenti a hulladék mennyiségét, felgyorsítja a termelést, és lehetővé teszi a hagyományos eljárásokkal esetleg nem megvalósítható terveket. A technika által lehetővé tett újszerű formák és szokatlan anyagtulajdonságok, például az egyik végén erőre optimalizált propellerlapátok, a másik oldalon a rugalmasság megváltoztathatják a repülőgép tervezését.

Az egyik lehetőség, amelyet a Pratt & Whitney kutat, a kevesebb alkatrészt tartalmazó motorok, amelyek kevesebb összeszerelést igényelne, és olcsóbb lenne előállítani. Frank Preli, a vállalat vezető anyag- és folyamatmérnöke mérlegeli annak lehetőségét, hogy radikálisan új repülőgép-terveket hozzanak létre, "például sok szárnyba integrált motorral az ultra-aerodinamikai hatékonyság elérése érdekében".

Az ilyen típusú tervezésnek számos előnye lehet, mondja Mark Drela, a Massachusettsi Műszaki Intézet (MIT, USA) repüléstechnikai és űrhajózási professzora. A motorokat a szárnyak hátsó széle mentén és a törzs hátsó részén ossza el, elméletileg, 20% -kal csökkenti az üzemanyag-fogyasztást és csökkentse a sík súlyát. Ezek az előnyök "együttesen jelentősen csökkentik az üzemanyag-fogyasztást" - mondja Drela. "Nem elképzelhetetlen" 50% -os megtakarításra gondolni.

Ahhoz, hogy erre a pontra jussak Preli szerint, az adalékanyagok gyártási technikáin javítani kell a nagyobb pontosság elérése érdekében. Miután a kutatók megértették a lézer- és az elektronnyaláb és a por közötti kölcsönhatás fizikai folyamatának molekuláris léptékű részleteit, azt mondja: "ez egyre részletesebb jellemzők és lerakódási sebességek hozzáadásának képességéhez vezet.

Észrevehető, hogy a repülőgépipar az adalékgyártás egyik korai alkalmazója volt, mivel a legkisebb teljesítményjavítás vagy súlycsökkenés is jelentős üzemanyag-megtakarításhoz vezethet, ami igazolja a nyomtatás magas kezdeti költségét.