Kompozyty twarde dla przyszłych silników samolotowych
Koncepcja silnika z odkrytym śmigłem przeciwbieżnym (CROR), zwana również propfanem, obejmuje dwie śruby napędowe, które obracają się w przeciwnych kierunkach wokół tej samej osi. Śruba górna przekazuje energię do strumienia powietrza, który jest odzyskiwany przez dolną, zwiększając efektywność. Biorąc pod uwagę bliskość dwóch rotorów i duże obciążenia dynamiczne, niestabilność aerodynamiczna i utrudnienia stanowią wyzwania techniczne, które należy rozwiązać. Finansowany przez UE projekt LIGHT-COWLS opracowuje sposoby wytwarzania elementów obrotowych (korpusów) gondoli silnika z lekkich materiałów kompozytowych dla CROR. Będą one używane do produkcji stożkowych cylindrycznych elementów o średnicy około 1,5 m. W celu wykorzystania w demonstratorze UE w zakresie zrównoważonego i ekologicznego silnika 2 (SAGE2) naukowcy skoncentrowali się na zaspokojeniu niezbędnych wymagań dotyczących ciężaru i wytrzymałości, jednocześnie rozwiązując problem wysokiej temperatury. Skupiono się na żywicach o wysokich temperaturach zeszklenia (Tg) i włóknach wzmacniających. Tg jest krytycznym aspektem dowolnego układu polimerowego. Poniżej Tg związek polimeryczny ma znacznie większą wytrzymałość i sztywność wraz z większą izolacją elektryczną, stabilnością wymiarową i odpornością chemiczną. Dla celów praktycznych, Tg często uważa się za granicę w temperaturze roboczej. W pierwszym okresie projektu naukowcy wybrali i testowali materiały kompozytowe oraz opracowali wstępny projekt. Na tej podstawie partnerzy przeprowadzili próby ograniczania ryzyka produkcji w celu oszacowania możliwych wyzwań z nią związanych i podjęli kroki w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa awarii. Projekt przeszedł następnie do krytycznej fazy projektowania. Wszystkie wyprodukowane części obudowy zostały dostarczone dla demonstracyjnego silnika SAGE 2 Open Rotor. Naukowcy z LIGHT-COWLS dostarczyli pokrywy obrotowe do samolotów, wykonane z lekkich kompozytów wysokogatunkowych do wykorzystania w demonstracji SAGE2 dla silnika CROR. Skuteczna komercjalizacja będzie miała znaczny wpływ na zużycie paliwa i emisje, mające ogólny wpływ na zmiany klimatyczne i koszty podróży lotniczych.
Słowa kluczowe
Kompozyty, przeciwbieżny otwarty wirnik, osłony, SAGE2, temperatura zeszklenia
