分享好友 行业资讯首页 频道列表

复合材料叶片研制成功 将应用于C919国产发动机

2019-12-21 14:209220
   近日,江苏新扬新材料股份有限公司参与的“航空航天用高性能复合材料及结构件的关键技术研发与产业化”项目获得2019年度江苏省科学技术一等奖。该公司参与研制的复合材料风扇叶片已经进入试制件生产阶段。这一关键技术为国产大涵道比涡扇发动机性能升级打下了坚实的基础。
 
  根据江苏新扬公司透露的信息,国产复合材料风扇叶片将会用于长江(CJ)系列大涵道比发动机,包括CJ1000A涡扇发动机。该机型是C919客机的配套发动机,CJ1000A换上复合材料风扇叶片之后,性能更好、耗油率更低,可以让C919客机性能向前再迈进一步,有效增强其在国内外市场的竞争力。
 

C919客机目前采用的LEAP-X1C发动机
 


LEAP-X1C采用的复合材料风扇叶片
 
  对于大涵道比涡扇发动机来说,风扇叶片是关键部件之一。它的作用是将空气源源不断地吸入燃烧室,所以风扇叶片性能好坏很大程度决定着发动机性能的优劣。从涡扇发动机原理我们可以知道,发动机涵道比越大,油耗越低,因此,现代民机发动机涵道比呈现增加趋势。不过这样就产生一个问题,即涵道比越大,风扇直径相应也需要增加,重量随之上升。根据相关资料,风扇质量已经占据发动机整机重量三分之一左右。风扇重量增加之后,会导致机匣、传动系统重量上升,飞机机身和结构重量也要随之增加,终导致飞机重量提高,降低了经济性。这样就产生一个矛盾,想提高涵道比必须采用更大的风扇叶片,但是更大的风扇叶片又意味着更大的重量和更低的经济性,为了解决这个问题复合材料叶片应运而生。
 
  复合材料叶片顾名思义就是叶片采用碳纤维复合材料制成。由于碳纤维比金属轻得多,所以复合材料叶片重量要比金属叶片轻得多。与钛合金叶片相比,复合材料叶片将减重一半左右,效果非常显著。根据相关资料,C919客机的LEAP-X1C发动机就采用了复合材料叶片,发动机重量比采用钛合金叶片的发动机减少接近500公斤,加上机身减少的重量,飞机结构重量将降低1000公斤左右。这对于客机来说会产生非常大的经济效益。另一方面,复合材料加工性能更好,更容易制成复杂曲面,叶片工作面更加贴合气流,提高了工作效率。同时,由于高速旋转的风扇叶片还要承受外力冲击,对叶片强度、刚度要求较高,因此设计和制造难度非常大。当年,罗罗公司研制复合材料叶片迟迟未能取得突破,一度处于破产的边缘。罗罗公司是现代民用航空发动机三大巨头之一,研制复合材料叶片都如此艰难,其中难度可想而知。
 


国产CJ1000A涡扇发动机


 
采用钛合金风扇叶片的CJ1000A结构示意图
 
  相关单位研制代国产大涵道比涡扇发动机的时候,考虑到国内碳纤维水平、复合材料叶片研制难度,所以没有采用复合材料叶片,仍然采用了钛合金叶片。随着国内碳纤维技术水平的提高,目前,我国已经能够量产T800级碳纤维,这为研制国产复合材料叶片打下了坚实的基础。而江苏新扬新材料股份有限公司通过引进技术、组建专业团队,攻克了一系列技术难关,获取大量的数据,为国产复合材料叶片工程化铺平了道路。
 
  国产复合材料叶片研制成功之后,将会替代现有钛合金叶片,提高国产大涵道比涡扇发动机性能,从而进一步推动国产客机、运输机性能升级。
 
反对 0
举报 0
收藏 0
打赏 0
评论 0
中欧峰会直击 | 益小苏教授:轻量化结构必由之路——可持续可循环全绿色碳纤维复合材料技术
2025年12月11日,全球新能源汽车轻量化领域的目光聚焦中国杭州。面对全球汽车工业双碳目标与新四化浪潮,第十二届中欧新能源汽车

0评论2025-12-16107

年产值 13 亿 碳纤维项目提前开工
近日,在同翔高新城同安片区,厦门高性能碳纤维复合材料项目正式取得基坑支护工程施工许可证比协议约定的开工时间整整提前了7个

0评论2025-12-16105

新能源汽车轻量化 “分层战”:碳纤维领跑高端,玻璃纤维稳住经济型
新能源汽车轻量化赛道上,复合材料正上演 分阶突围 高端车型以碳纤维(CFRP)为性能核心,经济型车型靠玻璃纤维(GFRP)控本提效,这

0评论2025-12-16110

新疆自治区党委常委!率队考察浙江碳纤维产线
12月8日,由新疆维吾尔自治区党委常委、副主席玉苏甫江麦麦提率领的考察团一行莅临浙江万利碳纤维智能装备有限公司开展调研工作

0评论2025-12-15106

米帕碳纤维专用涂料:透明腻子平针孔,耐黄清漆锁质感
在碳纤维制品的生产过程中,深孔和流平问题是常见的表面缺陷。这些缺陷不仅影响产品的外观,还可能降低其性能和使用寿命。

0评论2025-12-15110

“九天”无人机成功首飞,我国大型无人机技术新突破
12月11日,由陕西无人装备科技有限责任公司委托、航空工业一飞院设计的“九天”无人机在陕西蒲城圆满完成首飞任务。

0评论2025-12-12120

提质扩能,新型显示高端复合材料(青岛)产业化基地签约落户!
青岛经开区消息,12月9日,芯聚青岛产业赋能2025年青岛市新一代信息技术产业对接会在北京举行,青岛市新型显示产业园再迎重点配

0评论2025-12-12119

极端环境用碳纤维复合材料壳体技术:突破技术封锁,实现全链条自主可控
2025年度中国纺织工业联合会科学技术奖近日揭晓。由武汉纺织大学、湖北航天技术研究院总体设计所、北京玻钢院复合材料有限公司、

0评论2025-12-12118

下一代弦乐器:3D打印碳纤维小提琴与大提琴,无惧气候变形
美国Forte3D公司推出了一系列以碳纤维为主要材料的3D打印小提琴和大提琴,替代了传统木材,从而增强了乐器抗开裂和抗变形的能力

0评论2025-12-12115

东丽碳纤维双轨战略,瞄准无人机与机器人市场
一旦停止对未来的想象,企业就无法生存下去。 东丽先进材料代表兼首席执行官金英燮的这句话,精准概括了这家材料巨头的发展逻辑

0评论2025-12-11124