防护涂层与发动机延寿——与美sermeTel公司技术座谈简介

美SermeTel公司是美Teleflex公司的子公司,成立于六十年代,为小型化涂料专业公司。它的产品主要用于航空发动机,接受各航空制造公司与民航公司的发动机零部件涂层加工任务,主要用户为美普拉特·惠特尼公司、通用电气公司及英罗·罗公司等六十余家。     

设计缺陷导致普·惠新型发动机推迟面世

普拉特·惠特尼公司表示 ,他们必须重新设计计划中的新型客机发动机 ,以便提高其燃烧效率 ,降低耗油率。这项工作可能会导致这种发动机的推迟生产。普拉特·惠特尼公司的ＰＷ 6 0 0 0发动机 (推力为 6 6 72～ 10 6 76ｄＮ)原计划作为 10 0座客机Ａ318的动力装置 ,明年年底开始服役。普拉特公司目前还不清楚这会使发动机的首次展出推迟多久。据哈特福德的报纸说 ,该种发动机的研制计划有可能会推迟 2年。这对于空中客车公司和普拉特·惠特尼公司来说无疑都是个坏消息。空中客车北美公司办公室发言人ＣｌａｙＭｃＣｏｎｎｅｌｌ说 :“这一问题…     

普拉特.惠特尼公司研制长期使用的涡轮泵

美国联合技术公司普拉特·惠特尼分公司(Pratt&Whitney)最近从NASA得到198万美元的合同,为航天飞机主发动机研制新的高压燃料和氧化剂涡轮泵。五年的替换涡轮泵研制(ATP)计划,要求普拉特·惠特尼公司研制高可靠性和长期使用的涡轮泵。这种涡轮泵必须在重点检修和大修前能完成30次飞行任务,有55次飞行的使用寿命。普拉特.惠特尼公司研制长期使用的涡轮泵@戴耀松~~     

从RB211到遄达──罗·罗公司靠拳头产品发达史

三分天下有其一英国罗尔斯·罗伊斯公司是与美国通用电气公司（GE）和联合技术公司下属的普拉特·惠特尼公司（P＆W）齐名的世界三大发动机制造商之一。近年来，罗·罗公司通过扩大民用航空发动机产品，特别是RB211系列和遄达系列的市场覆盖面和占有率，取得巨大成功。1980年，罗·罗公司生产的民用发动机只能用在波音747、洛克希德公司L1011、福克公司F28和渣流公司湾流Ⅲ等4种飞机上，而今天能选用罗·罗公司发动机的知名民用飞机超过30种。罗·罗公司提供发动机的推力范围从19op磅（9干牛）到Ic万磅俱M干牛）。使用罗·罗发动机的用…     

GE和普惠再次为A3XX确定GP7267发动机的设计

GE/普惠合资公司正在研究各种易碎的轴承机匣,以作为为研究中的A3XX运输机发动机减轻重量和降低费用的一种方法.支撑该发动机风扇的第一和第二号轴承是这种机匣的可选用的轴承.该轴承机匣将用于当风扇叶片脱开时隔离风扇与发动机的其他结构.     

复合材料在罗·罗发动机上的应用

复合材料在罗·罗发动机上的应用复合材料在罗·罗公司航空发动机上已获得广泛应用，现代民用航空发动机外表几乎都采用了复合材料，约占总重的确１０％。装备Ｂ７７７飞机的“湍达”８００发动机短舱体积中的一半都是用碳纤维环氧复合材料制成的。罗·罗公司正在研制一个...     

喷涂技术在发动机生产中的应用

一、概述喷涂工艺技术虽然已经已有五、六十年的历史,可是由于过去国内外存在有“涂层结合强度差、容易脱落”的看法,因此在航空发动机生产上应用得不多。但是近来情况已发生了很大的变化,国外许多航空发动机已积极采用。据报导,国外进行喷涂的航空发动机零件已达600种以上。具有代表性的大型发动机,例如通用电器公司的CF—6,普拉特·惠特尼公司的JT3D、JT8D和JT9D,罗·罗公司的RB—211等都大量采用了喷涂技术。其中,     

F-22 战斗机上的第一个钛基复合材料零件

Ｆ┐２２战斗机上的第一个钛基复合材料零件第一个钛基复合材料（ＴＭＣ）零件可望在Ｎｏ．５Ｆ－２２试验机上飞行，这个零件将用于该机两台Ｆ－１１９发动机中的一台发动机扩散喷管的作动器活塞，代替不锈钢活塞，可减重４０％。它是由ＡＲＣ公司制造的。该活塞大约长３...     

图片新闻

普惠4084涡扇发动机首次在京亮相普拉特·惠特尼(普惠)公司于4月11日在长城饭店举办招待会,庆祝由普惠 PW4084涡扇发动机驱动的波音777飞机来京进行飞行表演。普惠 PW4084是用于最新型的波音777飞机,上的发动机并首先取得了美国联邦航空局颁发的适航证书。波音首批共五架777试验飞机全部是由普惠 PW4084驱动的。该型发动机已经占有了波音777飞机发动机市场的一半。它的风扇直径长达112英寸,取证推力为8.4万磅。     

民航空管局购买空中国王350

中国民航空中交通管理局与美国雷神飞机公司购机签约仪式８月２日在北京举行,中国空中交通管理局将引进一架 雷神飞机公司制造的空 中国王 ３５０（Ｋｉｎｇ Ａｉｒ ３５０）飞机用于飞行校验。 空中国王３５０是一 种 ８／１１乘客双发涡轮 螺桨飞机,其动力装置是使用２台７８３千瓦普拉特·惠特尼加拿大公司ＰＴ６Ａ－６０Ａ涡轮螺桨发动机,各驱动一副哈策尔公司四桨叶常速顺桨可逆桨距金属螺旋桨,其机载设备基本上和 Ｂ２００相同。 出席购机签约的中方代表有：中国民用航空总局空中交通管理局茅顺平副局长,中国航空器材进出口总公…     

快速打样在空心叶片上的应用

快速打样在空心叶片上的应用用激光立体印刷术进行快速打样的一个优点是可以用来制造带冷却孔道的样件，因此在英国罗·罗公司受到重视。该公司用这种技术来制造带冷却孔道的涡轮叶片，这种叶片虽不能直接用于发动机，但可用来对涡流叶片的气动力进行研究。一块长３５（ｈ...     

国外工艺动态

Ｆ－２２的发动机首次使用钛基复合材料第一个钛基复合材料飞机零件计划在第５架Ｆ－２２上试飞。在Ｐｒａｔ＆ＷｈｉｔｎｅｙＦ１１９发动机的扩散式喷管汽缸内使用了钛基复合材料的活塞。该活塞由ＡｔｌａｎｔｉｃＲｅｓｅａｒｃｈ公司制造。其重量约比原有不锈钢活塞轻...     

中国航空工业总公司和罗·罗公司成立航空发动机合资企业

中国航空工业总公司和罗·罗公司成立航空发动机合资企业５月２０日，中国航空工业总公司与罗·罗公司在北京联合举行新闻发布会，宣布由罗·罗公司和西安航空发动机公司（ＸＡＥ）成立一家航空发动机合资公司，该公司将以制造罗·罗公司最新设计的航空发动机部件为起点。...     

酚醛复合材料发动机投入生产

经过保利英托开发公司近十年的研制,第一台塑料复合材料发动机正在美国坎顿·俄亥俄州的一个工厂中装配。该机有4个气缸,容量为2.3升,增强塑料在这种发动机大约占60％的重量,包括一个洗缸组、汽缸头和阀盖以及用酚醛/玻璃复合材料成型的油盘。     

F100-PW-229涡扇发动机简介

美国普拉特·惠特尼公司(简称Ｐ＆ＷＡ公司)研制的Ｆ100发动机是世界上最早投入使用的推重比8一级军用发动机。设计中,发动机参数选择高增压比、高涡轮前温度和低涵道比(即两高一低)策略,旨在大幅度提高发动机性能。Ｆ100-ＰＷ-229发动机为Ｆ100的推力增长型,又称为ＰＷ1129。该发动机采用提高了效率的核心机、增加流量的风扇、多区燃烧的加力燃烧室、长寿命(2000ｈ)的齿轮式燃油泵和提高了能力的数字式电子控制系统。1990年4月装在Ｆ-16飞机上进行了飞行,1991年初投入使用。结构特点:进气口　　　钛合金进气口,21个可变弯度的进口导流叶片…     

PW4084的8点设计发展计划

自1990年PW4084发动机计划启动以来,普拉特·惠特尼(以下简称普惠)公司一直在贯彻一项8点设计发展计划,其目标是:在推力为374千牛(84000磅力)的PW4084发动机装波音777飞机投入航线使用之际即具有180分钟双发飞机延程飞行(ETOPS)所必须的、且得到验证的可靠性和性能。8点设计发展计划8点设计发展计划的实质是:通过8道逐步“筛除”掉或减少使用中可能出现的问题。该计划包括以下四个方面的内容,即衍生发动机,新颖的     

喷射成形大型航宇合金零件

喷射成形技术正在很快成为制造飞机发动机镍铝超级合金零件的一种最具成本 -效益的可靠方法。这种技术采用很细的金属合金雾滴制造零件 ,在许多情况下用这种方法制造的零件比传统方法制造的零件更坚固 ,更有韧性。在加工时采用氩气或氮气使金属呈雾状 ,形成液滴 (10～ 50 0 μｍ) ,然后通过锥形喷流沉积在预成形件的表面。添加陶瓷颗粒 (5～ 15μｍ碳化硅 )转换合金涂层以形成金属基复合材料。该工艺特别适于制造发动机环和外壳等零件 ,在某些情况下比传统制造方法降低生产成本 30 %。随着飞机发动机体积增大 ,通过传统方法制造令人满意的、…     

MC2用于发动机

ＭＣ２用于发动机法国航空航天研究院与加拿大普·惠公司签订了一项转让ＭＣ２高温合金应用的合同，该合金由法航空航天研究院研制，由普·惠公司鉴定。ＭＣ２的疲劳强度及蠕变强度是当代单晶合金的３倍，加合大普·惠公司用它旨大延长高压涡轮叶片寿命并降低使用成本。（...     

工艺动态

喷射成形大型航宇合金零件 　　喷射成形技术正在很快成为制造飞机发动机镍铝超级合金零件的一种最具成本-效益的可靠方法。这种技术采用很细的金属合金雾滴制造零件，在许多情况下用这种方法制造的零件比传统方法制造的零件更坚固，更有韧性。 　　在加工时采用氩气或氮气使金属呈雾状，形成液滴(10～500?μm)，然后通过锥形喷流沉积在预成形件的表面。添加陶瓷颗粒(5～15?μm碳化硅)转换合金涂层以形成金属基复合材料。该工艺特别适于制造发动机环和外壳等零件，在某些情况下比传统制造方法降低生产成本30%。 　　随着飞机发动机体积增大，通过传统方法制造令人满意的、有严格安全标准的部件显得日益困难。喷射成形技术制造的零件与传统方法制造的零件的强度和疲劳特性相同，因此，可以充分利用以前不适用于航宇零件的合金。由于这种工艺可以制造出大型零件，因此可用于制造更大的发动机和飞机。 　　采用高速加工单元 减少循环时间和装配时间 　　最近波音民机集团的Wichita公司开始采用高速加工单元更快更有效地制造飞机窗户连接隔框。铝钛锻件加工的窗户连接隔框包裹在飞机座舱的周围，制造起来很复杂。每个窗户连接隔框由带有100多个孔的复合角材组成。每个孔都必须很精确，公差为千分之几英寸，用传统方法很难加工，需要多次设定。这种情况不但影响循环时间，而且多次加工产生的热量可能使零件翘曲，损坏零件的整体性和精度。Wichita公司选择了3台高速加工单元，提高了零件的质量和产量，减少了循环时间。 　　新的加工单元包括9台Makino MC1816-5X高速加工中心，不但省去了专用机械设备，而且还合并了零件的精加工和钻孔工序。比以前的设备速度快30%，能制造更多高质量零件。高科技支撑系统可缩短每次循环时间，增加主轴的利用率，减少操作者出现误差的机会。MC1816-5X高速加工中心由A2单元控制器支撑并且是标准化工装，能为新一代737以及767和777飞机制造24种不同的窗户连接隔框。 　　高速钻削是新系统的主要应用。由于在MC1816-5X上进行钻孔工序，孔的精度从几百分之一英寸变为几千分之一英寸。嵌入式钻削刀具和端面铣用10?000?r/min的速度铣孔。切屑带走因切削产生的热量，减少了在工件上切割时的热影响。 　　零件的质量也影响窗户连接隔框组件的加工循环时间和成本。用于装配时消除由于零件不精确引起飞机铝蒙皮和窗户框之间的小间隙的衬垫已经减到最少。 　　传统装配这些零件需要几百个定做的垫片，制造和安装垫片负面影响了装配时间、成本和窗户组件的质量。现在只需一块垫片，而且已经特别设计到组件中。MC1816-5X加工中心的探测仪在加工过程中跟踪检测零件精度，保证没有人为误差。 激光成形技术——用粉末制造飞机零件 　　航空航天工业中采用一种激光成形技术，用粉末状钛制造高科技钛件。这是一种新的工艺，可以降低样机零件的生产成本。美国明尼苏达州的研究人员研究了这种激光成形工艺，可把钛合金粉末沉积到基材上，形成可加工到低表面粗糙度值的“预成形”形状。这种工艺可比传统的铸造法或其他加工方法减少生产废品80%，并把生产周期从几个月减少到几周。 　　激光成形工艺是在惰性气体(通常是氩气)室中采用高功率二氧化碳激光熔化基材和正在沉积的钛粉。采用这种工艺制造零件，激光保持不变，而零件本身通过计算机数控(CNC)装置移动。CNC机床随刀具轨迹移动。设计者采用标准的计算机辅助设计软件设计的实体模型直接形成刀具轨迹。该技术对于制造样机零件和小规模生产运行是理想的，还有可能广泛应用于钛合金加工。 降低飞机噪声的新工艺 　　通过采用Sulzer Metco公司的新型等离子喷涂内径技术，可制造更安静、效率更高的飞机发动机。 　　在2～4座的小型飞机中，发动机占了飞机总重量的很大比例。因此，如果采用较轻的材料制造发动机，飞机会更轻，污染会更小。这种既轻又有强度的材料是铝硅合金。但是在汽缸内径和活塞环之间还有摩擦问题。传统的解决方法是在铝块和活塞环之间插入铸铁环，这样就增加了重量和成本。另外还试验了其他方法，不是成本较高，就是产生了环境问题。 　　Sulzer Metco公司提供的解决方法是用耐磨损和摩擦的等离子涂层喷涂铝孔的内径。在喷枪头的旋转速度达到200次/min的Rota-Plasma-500设备上进行。35?mm内径可获得稳定的表面，可自动重复连续生产。 　　目前瑞士Langenthal的MDB Flugtechnik公司已成功应用这项技术制造了四缸铝发动机，采用液体冷却，使用无铝燃料，降低了常用的汽缸内衬的重量，发动机更轻了。 CNC改进了航空航天工厂的多轴向加工 　　制造数据系统公司(MDSI)的Open CNC软件是一种全软件化的CNC软件包，不但能满足航空航天用复杂的五坐标机床的需要，而且能帮助减少循环时间，增加可利用时间。采用MDSI的软件，机床总体性能大大提高。在双主轴Rigid五坐标铣床和Sundstrand五坐标Omnimil机床上安装了MDSI的Open CNC软件以后，明显提高了生产率，并能把网络上的一串机床连接起来，进行遥控诊断、直接数字控制和数据收集。此外，还可按照所需要的方式进行管理。 复合材料设计软件减少了 欧洲战斗机零件的加工时间 　　复合材料设计软件正在帮助英国航宇公司的工程师们大大减少欧洲战斗机2000中的复合材料的加工时间。美国马萨诸塞州复合材料设计技术公司(CDT)的制造工程师们在计算机上确定复合材料铺层，取消了过去在复杂表面上进行复合材料铺层的试车，消灭了误差。新技术保证制造能反映设计意图。通过取消不必要的补片可减轻重量，英国航宇公司也希望通过采用这个软件节省生产时间。 (盛蔼伦　供稿) 摩擦搅拌焊接技术用于航空航天领域 　　Eclipse航空公司打算把摩擦搅拌焊接技术应用于航空产品上。首先在薄的材料上应用。这是公司为制造强大、安全和经济性飞机计划的一部分，将在价格和性能上有新的突破。 　　摩擦搅拌焊接被用于波音火箭Delta家族的主要结构生产，并被批准用于航天飞机的外部燃料箱。此外，它还用于造船和海运业。摩擦搅拌焊接技术的优点很多，它取消了几千个铆钉，从而节省了装配成本，并且使连接件强度更高、重量更轻、结构效率更高。 　　摩擦搅拌焊接使用一种特殊的工具，该工具上带有突出的销棒，把销棒插入两片要焊接的材料之间，并且沿焊接区域移动，同时高速转动。这样在工具与铝合金之间产生摩擦热，使铝合金软化，但不熔化，材料变为塑性状态与基体成为一体。 　　Eclipse航空公司致力于设计和生产一种现代、经济的喷气飞机，以此改变运输机市场。公司正在应用产生巨大变革的推进装置、制造及电子系统来生产比今天更安全、成本更低、操作更容易的小型喷气飞机。 在B-2飞机上应用的新材料 　　美国空军正在试验一种新型磁性雷达吸波材料，目的是极大地减少对B-2轰炸机隐身表面进行维护的时间和精力。如果该材料满足预期的要求，将在今后7年计划要维修的20架飞机上应用。喷涂在雷达上的新型吸波材料试验是在加利福尼亚的爱德华空军基地进行的，这项试验将使维修时间从以小时计算缩减到以分钟计算。 　　新型材料名称为交变高频材料(Alternate High_Frequency Material，AHFM)，是一种永久涂层。这种涂层被喷涂在轰炸机外围有口盖的壁板处，大约90%可移动蒙皮壁板使用这种材料，从而减小缝隙尺寸，避免反射雷达信号。使用这种材料的大部分壁板是在B-2机身的下侧及靠近前缘及后缘部分。此外，用紧固件固定的壁板也要喷涂这种材料。使用该技术主要是提高飞机的低可探性，并且可使非隐身的军用飞机具有一定的隐身性。 (任晓华　供稿) 高速高精密龙门式加工中心 　　目前正在英国Marwin Production Systems公司的Wolver hampton工厂制造的高速高精密三轴联动CNC龙门式加工中心的床身有45?m长，7?m宽，比目前世界上航空航天工业领域中所使用的其他机床要大得多。该机床已由英国宇航系统的空中客车公司订购，用于加工空中客车A340-600的铝合金机翼蒙皮板。 　　该机床是Marwin Production Systems公司的Alumax系列产品，它有两个平行的41?m×3.6?m×0.55?m的加工区，可同时进行加工。龙门移动，立式双主轴，每一主轴具有85?kW功率，最高转速20?000?r/min,工进20?m/min，±1?m/s2加减速度。为了确保X轴定位的高精度，Marwin Production Systems公司采用了激光位移检测装置来代替常用的磁尺或光棚位移检测装置。该机床还装置了非接触式自动测量加工板材厚度的超声波检测系统、两个独立的ATC及刀具识别和使用寿命监测装置等，特别适用于航空航天工业铝合金板材和左右对称件的高效高质加工。Alumax系列的一台单龙门、五轴联动、30?m长床身的CNC高速高精密加工中心已在韩国航空工厂的新车间中运行，A、B轴的使用范围为±30°，该机床主要用于加工欧洲和美国的飞机零件，使用效果令人满意。 　　Marwin Production Systems公司已生产的Alumax系列产品中最大的机床是床身长87?m、三龙门、五轴联动的高速高精密CNC龙门式加工中心。该机床可容纳6个21?m长的机翼板材同时加工，是目前世界上最大的龙门式加工中心。 (是有钧) (栏目责编　宇　迪)     

未来的飞机推进

TheFutureofAircraftPropulsion编者按PhilRuffle（罗富）先生现任罗·罗公司工程技术董事，负责公司所有的技术工作。自1961年加入公司开始就从练习生做起，以后曾担任和主持了一系列工作，在发动机制造领域具有丰富的经验。目前，他是英国皇家工程院、皇家宇航学会以及机械工程师研究院院士。最近，他又被北京航空航天大学授予名誉教授。本文是罗富先生在3月23日举行的“罗·罗／宝马一罗·罗／中航总技术研讨会上作的一篇报告。此文以罗·罗公司生产的发动机为例，对目前民用发动机技术进行了详细的分析，并对该技术今后的发展趋势作…