GE испытала трехконтурный реактивный двигатель с 3D-печатными компонентами

Корпорация General Electric завершила испытания опытного образца адаптивного трехконтурного турбовентиляторного двигателя XA100-GE-100, построенного с применением технологий 3D-печати. Трехконтурная схема позволяет выбирать между режимами повышенной экономичности и мощности.

XA100-GE-100 конкурирует с аналогичной разработкой под индексом XA-101 от Pratt & Whitney. Проект предусматривает разработку силовой установки нового поколения, отличающейся повышенной экономичностью, мощностью и малозаметностью в инфракрасном спектре с сохранением массогабаритных характеристик. Добиться всех целей сразу удалось за счет добавления еще одного, «адаптивного» контура.

В зависимости от режима двигатель либо работает аналогично обычному двухконтурному турбовентиляторному двигателю, либо перенаправляет часть потока на дополнительный внешний контур, по сути повышающий степень двухконтурности. В трехконтурном режиме достигается более высокая топливная экономия, а также снижение температуры выхлопа, что благоприятно влияет на малозаметность, но ценой снижения разгонных характеристик. Другими словами, трехконтурный режим планируется использовать в полете на крейсерской скорости для увеличения дальности и снижения заметности, особенно на малых высотах.

Раз речь идет о малозаметности, должно быть понятно, что новые силовые установки предназначены в первую очередь для военных самолетов. В качестве первого и главного потенциального реципиента рассматриваются истребители-бомбардировщики пятого поколения Lockheed Martin F-35 Lightning II. Эти машины в настоящее время оснащаются двигателями F135-PW-100, на основе которых и была создана первая конкурентная заявка от Pratt & Whitney с таким же газогенератором, то есть первым контуром. Позднее компания решила предлагать третий контур для F135-PW-100 в виде апгрейда, а для проекта XA-101 разработать новый газогенератор. Потенциально, адаптированные варианты новых двигателей также могут найти применение на перспективных истребителях шестого поколения, истребителях пятого поколения F-22 и машинах четвертого поколения, в частности F-15 и F-16.

Что касается заявки от General Electric, опытный образец XA100-GE-100 продемонстрировал прирост мощности на 10% при росте топливной экономии на 25%. В конструкции новой силовой установки широко применяются керамоматричные композиты, полимерные композиционные материалы и детали, изготовленные с помощью технологий 3D-печати. Стендовые испытания опытного двигателя начались в декабре прошлого года и завершились на днях.

General Electric не менее активно применяет новые технологии и материалы в гражданском авиастроении. В структуре корпорации существует отдельное подразделение GE Additive, отвечающее за внедрение технологий 3D-печати и серийное аддитивное производство. В распоряжении авиационного подразделения GE Aviation имеется целая аддитивная фабрика в Оберне, штат Алабама, оснащенная десятками промышленных 3D-принтеров по технологиям селективного лазерного и электронно-лучевого сплавления металлопорошковых композиций (SLM и EBM).

Осенью 2016 года General Electric достигла соглашений о покупке немецкого производителя SLM 3D-принтеров Concept Laser и шведского производителя EBM 3D-принтеров Arcam. Аддитивные системы этих компаний не только предлагаются на продажу, но и используются в собственных нуждах, в том числе в серийном производстве турбинных лопаток низкого давления из алюминида титана, форсунок, датчиков температуры, завихрителей, теплообменников и разделителей контуров для двигателей GE9X, устанавливаемых на новейшие авиалайнеры Boeing-777X.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.