3D打印的ATP飛機發(fā)動機將今年運行

魔猴君  3D潮流   2671天前

正在舉行的巴黎航展，GE拋出了一系列與3D打印相關(guān)的新聞： GE宣布與瑞士的歐瑞康（Oerlikon）簽署了一個新的諒解備忘錄（MoU）。在該協(xié)議之下，GE Additive、Concept Laser和Arcam EBM將通力合作，來加速增材制造的工業(yè)化。 GE增材制造宣布將在下半年推出世界上最大的激光粉末3D打印機ATLAS。這款機器為航空航天業(yè)設(shè)計，并將于11月在德國法蘭克福的Formnext展會上展出。

GE稱含3D打印零件的LEAP引擎為GE帶來了310億美金的訂單。 CFM國際公司是GE航空和賽峰飛機發(fā)動機公司的合資公司，正在生產(chǎn)先進的LEAP引擎，該引擎正在安裝在空中客車公司和波音新型的窄體商用客機上。發(fā)動機上復(fù)雜的3D打印燃油噴嘴有助于LEAP燃料燃燒和排放減少15％。

除了這些新聞，GE還稱3D打印的飛機發(fā)動機將在今年運行，這款發(fā)動機為高級渦輪螺旋槳飛機（ATP）提供動力，基于3D打印技術(shù)特點，設(shè)計師將855個獨立部件減少到12個，結(jié)果，超過三分之一的引擎是由3D打印完成的。

與噴氣發(fā)動機不同的是，渦輪螺旋槳飛機通常為小型商業(yè)飛行器和個人飛機提供動力，但這仍然代表著數(shù)十億美元的市場。2016年，GE就已經(jīng)對一臺35%零部件都采用增材制造的演示驗證發(fā)動機進行了測試。該發(fā)動機主要用于驗證增材制造技術(shù)在先進渦槳（ATP）發(fā)動機的適用性，ATP發(fā)動機將為德事隆最新研制的Cessna Denali單引擎渦槳飛機提供動力。

增材制造正在幫助GE團隊將ATP從一個想法帶到現(xiàn)實，GE航空公司ATP計劃執(zhí)行經(jīng)理Gordie Follin表示，“從2015年宣布這一計劃，ATP將在短短兩年內(nèi)從夢想走向現(xiàn)實。” Follin表示，通常從試制這樣的引擎到投入使用的正常周期是兩倍長，而且可能需要10年才能開發(fā)出來。 而通過增材制造技術(shù)，使得整個從研發(fā)到投入使用的周期大大縮短。

總體而言，3D打印將通過降低ATP發(fā)動機的重量來降低成本。發(fā)動機輕5％，這意味著它將使飛機減少燃油消耗，此外設(shè)計變更將使ATP的發(fā)動機提高燃油燃燒效率，從而能夠減少20％的燃油消耗，并且比傳統(tǒng)加工方式制造的發(fā)動機多10％的功率。

不僅僅是燃油消耗降低，發(fā)動機35％的部件由3D打印來完成，這樣的設(shè)計也顛覆了原來的維護保養(yǎng)方式，因為ATP將具有較少的組裝部件，所以可以更多的避免磨損機會發(fā)生。

美國賽斯納飛機是世界上設(shè)計與制造輕、中型商務(wù)飛機、渦輪螺旋槳飛機，以及單發(fā)活塞式發(fā)動機飛機的主要廠商。之前德事隆與GE宣布推出新一代渦輪螺旋槳發(fā)動機賽斯納Denali飛機，這款飛機可容納八人，價位在480萬美元。作為下一代飛機，賽斯納Denali的特點包括帶3D打印零件的發(fā)動機引擎。

3D打印用于復(fù)雜的鈦和鋼金屬部件的打印，并通過設(shè)計優(yōu)化取代了原來需要上百個零件組裝而成的部件。雖然這是架小型的渦輪螺旋槳飛機，但駕駛感覺卻像一架噴氣式飛機。流線型設(shè)計的單級控制發(fā)動機降低了20%的油耗，功率卻高出了10%以上。這款飛機的核心技術(shù)來自于GE航空收購的位于捷克布拉格的渦輪螺旋槳發(fā)動機制造商Walter Aircraft Engines公司。GE花了七年時間，開發(fā)出了一款設(shè)計功率輸出高達1,650軸馬力的發(fā)動機，從而為GE打開了另一個利潤空間。

值得一提的是，GE將其發(fā)動機領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)也結(jié)合到渦輪螺旋槳飛機上來，包括發(fā)動機上的可變定子葉片，最初是由GE工程師和航空界傳奇人物Gerhard Neumann為超音速噴氣發(fā)動機開發(fā)的。GE還將3D打印部件、氣冷渦輪葉片，以及將發(fā)動機和螺旋槳的管理集成到一個系統(tǒng)的綜合控制平臺上。這些新技術(shù)將會顯著提高飛機的性能，并將發(fā)動機大修時間間隔延長30%以上。

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