Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

COMPIPE Wynik w skrócie

Project ID: 323514
Źródło dofinansowania: FP7-JTI
Kraj: Zjednoczone Królestwo

Przezbrojenie silników w rury kompozytowe

W skład silnika lotniczego wchodzi ponad 150 rur i złączek, tak więc zastosowanie przewodów wykonanych z kompozytów zamiast metali może przynieść ogromne zmniejszenie masy. Zmniejszenie masy silnika oznacza redukcję masy samolotu, zmniejszenia zużycia paliwa i obniżenie emisji dwutlenku węgla.
Przezbrojenie silników w rury kompozytowe
Skonstruowanie niemetalowych rur i złączek, zastępujących istniejące komponenty, było niezwykle trudnym zadaniem dla partnerów finansowanego ze środków UE projektu COMPIPE (Composite pipes and fittings for aero-engines dressing). Powstałe zespoły rurowe muszą być zdolne do pracy w ciężkich warunkach eksploatacyjnych silnika lotniczego.

Dokładniej rzecz ujmując, rury muszą wytrzymywać ciśnienia do 31 barów, temperatury sięgające 165°C i być odporne na korozję powodowaną kontaktem z płynami hydraulicznymi, olejami i paliwem lotniczym. Ponadto trudne warunki pracy silnika lotniczego obejmują narażenie na drgania i generalnie ekstremalne użytkowanie. W zależności od ich lokalizacji, rury muszą być również ognioodporne lub ogniotrwałe.

Na początku partnerzy projektu COMPIPE porównali aktualny stan technologii metalowych rur silników lotniczych i rur kompozytowych stosowanych w różnych dziedzinach. Dostępne rozwiązania obejmowały materiały termoutwardzalne i termoplastyczne. Ostatecznie okazało się, że splątane polimery wzmocnione włóknami węglowymi (CFRP) zapewniają najlepsze połączenie wydajności i łatwości formowania.

Następnie przeanalizowano szereg projektów i materiałów dla potrzeb połączeń rurowych i końcówek. Po zbadaniu różnorodnych metod naukowcy przystosowali techniki metalowe do kompozytów i opracowali autorski proces, który umożliwia wysoce precyzyjne łączenie końcówek z rurami kompozytowymi.

Ostatnim wyzwaniem było potwierdzenie zdolności splątanych polimerów CFRP do przejścia wymaganych testów. Po ponad dwóch i pół roku badań uzyskano materiał kompozytowy, który można formować i formować wtórnie w skomplikowane kształty. Co ważne, końcowe produkty spełniają rygorystyczne wymagania testowe dla zastosowań ognioodpornych i ogniotrwałych.

Zespół projektu z powodzeniem wprowadził zbrojenie silnika lotniczego w XXI wiek. Koncepcje konstrukcyjne i komponenty instalacji rurowych pozostawały przez długi czas praktycznie niezmienione. Przykładowo nie ma wielkiej różnicy w materiałach i podzespołach stosowanych w zbrojeniu najnowszego silnika lotniczego Rolls-Royce Trent oraz modelu RB211 z lat 70-tych XX wieku.

Projekt COMPIPE potwierdził również, że niewielka redukcja masy pojedynczej złączki może mieć ogromny wpływ na ogólny koszt i wpływ na środowisko produkcji i eksploatacji samolotu. Wstępne szacunki wskazują, że dzięki tym nowym technologiom możliwe są ogromne oszczędności, sięgające 10 kg na silnik.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Silniki lotnicze, rury kompozytowe, samoloty, COMPIPE, ognioodporny, CFRP
Numer rekordu: 182966 / Ostatnia aktualizacja: 2016-07-12
Dziedzina: Technologie przemysłowe