Производството на добавки може да спести 50% от авиационното гориво

Тази усъвършенствана производствена технология намалява размера на реактивните двигатели и намалява теглото на самолета

  • от Кевин Булис | преведено от Франсиско Рейес
  • 10 февруари 2015 г.

може
Снимка: Pratt & Whitney са използвали производство на добавки, за да създадат тези опори на двигателя.

Авиационната компания Pratt & Whitney проучва дали технология, известна като производство на добавки, може да се използва за разработване на по-компактни реактивни двигатели., да направят търговските самолети по-леки и по-ефективни като за гориво.

Pratt & Whitney вече използва две техники за производство на добавки, за да произведе някои компоненти на двигателя. Вместо да топи метала в калъп, методът се състои в образуване на твърди предмети чрез частично топене на метален прах с лазерен или електронен лъч. Други производители на самолети използват подобна технология. GE, например, създава инжектори за гориво за реактивни двигатели, използвайки собствени техники за производство на добавки (вж. Производство на добавки).

Методите, използвани от GE и Pratt & Whitney, са по-сложни и усъвършенствани от настолния 3D печат, който включва създаване на обекти чрез последователно нанасяне на ултратънки слоеве материал.

Процесите на адитивно производство могат намаляване на отпадъците, ускоряване на производството и активиране на проекти, които може да не са осъществими при традиционните процеси. Новите форми и необичайни свойства на материала, които технологията прави възможни, като перките на витлата, оптимизирани за здравина в единия край и гъвкавост в другия, могат да променят начина на проектиране на самолетите.

Една от възможностите, които Pratt & Whitney проучва, са двигатели с по-малко части, които ще изисква по-малко сглобяване и ще бъде по-евтино за производство. Главният инженер по материали и технологично инженерство на компанията Франк Прели предвижда възможността за създаване на радикално нови конструкции на самолети, "като много двигатели, интегрирани в крило за ултра-аеродинамична ефективност".

Този тип дизайн може да има много предимства, казва Марк Дрела, професор по аеронавтика и астронавтика в Масачузетския технологичен институт (MIT, САЩ). Разпределете двигателите по задния ръб на крилата и в задната част на фюзелажа, на теория, намаляване на разхода на гориво с 20% и намалете теглото на самолета. Тези предимства "колективно постигат големи намаления в разхода на гориво", казва Дрела. „Не е немислимо“ да се мисли за спестявания от 50%.

За да стигнете до този момент, според Прели, техниките за адитивно производство трябва да се подобрят, за да се постигне по-голяма точност. След като изследователите разберат подробностите в молекулярния мащаб на физическия процес на взаимодействието между лазерни и електронни лъчи с прахове, "казва той," това ще доведе до способността да се добавят все по-подробни характеристики и скорости на отлагане.

Очевидно е, че авиокосмическата индустрия е била една от най-ранните разработчици на производството на добавки, тъй като дори и най-малките подобрения в производителността или намаляването на теглото могат да доведат до големи икономии на гориво, което би оправдало високите първоначални разходи за отпечатване на едно парче.