В каком последнем турбовентиляторном двигателе лопасти перепускного вентилятора использовались из стали?

Я не смог найти ни одного двигателя, в котором используется сталь для перепускного вентилятора. Все источники предполагают, что для изготовления лезвия используются титан и композиты. Помимо веса, сталь могла бы частично компенсировать это, предлагая более тонкое лезвие, стоимость / простоту конструкции и большую устойчивость к посторонним предметам.

Причина, по которой я спрашиваю, заключается в том, что я пытаюсь спроектировать большой канальный вентилятор (800 мм), который будет максимально дешевым в производстве благодаря использованию тонкого листа нержавеющей стали в качестве материала лопастей. Вырезанный по форме лист будет спрессован в форму для достижения заданного угла атаки по всей длине лопасти, а затем по нему будет скользить аэродинамический профиль, напечатанный на 3D-принтере.

Ни одно из этих утверждений не подкреплено доказательствами. Сталь не обладает большей прочностью на единицу объема, но значительно тяжелее титана. Простота конструкции незначительна, потому что твердость делает форма, а не характеристики материала при обработке. Что касается устойчивости к инородным материалам, сталь, вероятно, хуже всего. Что касается стоимости, стоимость разработки является большой частью, стоимость материала является предметом переговоров. Идите вперед и сделайте свой дизайн и убедитесь, что математика и физика проверяются, так что, даже если он тяжелый и неэффективный, он по крайней мере безопасен.
Организации, которые покупают такие двигатели, не заботятся о том, сколько стоит их производство, их волнует общая стоимость владения. Неважно, стоит ли ваш «дешевый» вентилятор вдвое дешевле, чем у конкурентов, если двигатель потребляет на 10% больше топлива. Для авиакомпании, которая тратит на топливо десятки миллионов долларов в год, даже 2% экономии — это огромная сумма.
Мне любопытно, как вы достигнете достаточной прочности, используя конфигурацию лонжерона + аэродинамический профиль, если вы сделаете лонжерон из листового металла. Или деталь, напечатанная на 3D-принтере, будет несущей?
Кроме того, из искреннего любопытства: как ваша оценка стоимости 3D-печати ваших лезвий сравнивается с фрезерованием отдельных лезвий?
@ CatchAsCatchCan Это электрический канальный вентилятор, не предназначенный для коммерческого использования. Снижение эффективности в процентных пунктах не имеет большого значения, когда диапазон так мал.
@Sanchises Я учусь на ходу, но стальное лезвие не будет плоским. Ему будет придана форма, аналогичная той, что используется в современных вентиляторах с большим байпасом, что значительно повысит его несущую способность по сравнению с простым стальным листом. Дополнительный вес лезвия +/- 40% по сравнению с Ti будет недостатком. Тем не менее, конечная скорость для создания умеренной тяги, в которой я нуждаюсь, будет иметь гораздо меньшие центробежные силы, с которыми может справиться более тяжелое стальное лезвие. Напечатанный на 3D-принтере аэродинамический профиль не будет нести нагрузку и будет напечатан из более мягкого материала, такого как ТПУ.
@Sanchises Стоимость обработки аналогичного лезвия из алюминия 7075 будет стоить 100 на складе и, вероятно, 300 за лезвие на 6-осевом ЧПУ. Стальной лист будет около 5 с резкой на плазменном резаке около 10 долларов за лезвие. Его также можно было вырезать на любительском станке с режущим шпинделем для быстрого прототипирования.

Ответы (1)

Толщина лопасти вентилятора определяется не только конструктивными требованиями, но и аэродинамическими целями, поэтому геометрия лопасти не будет сильно меняться в зависимости от используемого материала. Большинство используемых металлических лезвий полые.

Цена лопасти совершенно не имеет значения для современных двигателей. Если вы можете уменьшить вес вентилятора на 10% за двойную цену, вы это сделаете, так как это обеспечит большую экономию топлива в течение всего срока службы двигателя. Таким образом, я не вижу преимущества использования стали над титаном для лопасти вентилятора.

Глядя на другие комментарии, я понимаю, что это для прототипирования и должно оставаться дешевым. Затем я бы порекомендовал построить сердечник из 3D-печатного материала, который придаст вам аэродинамическую форму аэродинамического профиля, а затем заключить его в металлические листы, чтобы получить структуру, подобную сэндвичу. Это может значительно увеличить жесткость и прочность без особого увеличения веса.

В каком последнем турбовентиляторном двигателе лопасти перепускного вентилятора использовались из стали?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v