2012-5-21 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：復(fù)合材料 民用發(fā)動(dòng)機(jī) 通用電氣
通用電氣公司的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中同時(shí)采用了上述兩種方法，但是更側(cè)重于后者。CMC是由碳化硅纖維和陶瓷基體組成的，其密度只有金屬材料的三分之一，但耐溫能力達(dá)到1480°C（2，700°F），比傳統(tǒng)金屬提高200°C到240°C。
普·惠公司的齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有采用新型材料，但使用了全新的“超冷”系統(tǒng)來(lái)保持發(fā)動(dòng)機(jī)金屬渦輪葉片的工作溫度低于其熔點(diǎn)溫度。
普·惠公司的Adam說(shuō)：“空氣冷卻仍然是提高渦輪進(jìn)口溫度的最佳途徑。”
Adam承認(rèn)在缺少先進(jìn)材料的情況下，提高核心機(jī)溫度最終會(huì)使冷卻系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。這就要求必須對(duì)冷卻劑本身進(jìn)行冷卻，而不是簡(jiǎn)單的將空氣直接引入渦輪內(nèi)部。這意味著所引氣體要首先引至核心機(jī)外并通過(guò)換熱器，然后重返核心機(jī)內(nèi)部對(duì)渦輪高溫部分進(jìn)行冷卻。
對(duì)于通用電氣公司來(lái)說(shuō)，上述方法風(fēng)險(xiǎn)顯然太高。
Carlson說(shuō)：“對(duì)于像Leap這樣的民用發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)擁有更好材料的時(shí)候，我們不需要使用主動(dòng)冷卻這樣的技術(shù)給發(fā)動(dòng)機(jī)增加額外的復(fù)雜度。”
但是CMC能否用在核心機(jī)中，哪怕不是在其最惡劣的環(huán)境下應(yīng)用仍然存在爭(zhēng)論。CMC由美國(guó)航空航天局（NASA）和軍方于20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始研制，并最終應(yīng)用在通用電氣公司已經(jīng)被取消的F136發(fā)動(dòng)機(jī)第三級(jí)低壓渦輪導(dǎo)向器葉片上。
但是由于制造成本高和對(duì)材料在使用中可靠性的疑慮導(dǎo)致CMC應(yīng)用到民用發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的步履緩慢。普·惠公司Adams估計(jì)CMC的制造成本要比傳統(tǒng)材料高出10—100倍，但通用電氣公司可能由于缺少像普·惠公司這樣先進(jìn)的冷卻技術(shù)，而不得不使用CMC材料。
Carlson則回應(yīng)說(shuō)通用電氣已經(jīng)解決了這些阻止普·惠公司將CMC材料立即投入使用所碰到的問(wèn)題。
他表示：“普·惠公司無(wú)法得到我們是如何設(shè)計(jì)和制造CMC零件的商業(yè)秘密和專利信息，這確實(shí)是一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的過(guò)程，我們已經(jīng)掌握了這一方法。”
作為長(zhǎng)期目標(biāo)，普·惠公司認(rèn)為CMC具備使齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率進(jìn)一步提高的潛力。實(shí)際上，公司對(duì)其長(zhǎng)期目標(biāo)的解釋就是“解決CMC的成本和可靠性問(wèn)題”。