Kompozyty w silnikach samolotów pasażerskich
Finansowany ze środków UE projekt HICOMP (Development and manufacture of high temperature composite aero engine parts) został wdrożony w celu zastosowania włókien węglowych na laminatach podzespołów silnika lotniczego. Głównym zadaniem było wyprodukowanie lekkich komponentów do pokazowego silnika turbowentylatorowego w programie Sustainable and Green Engines (SAGE). Platforma SAGE w ramach inicjatywy Czyste Niebo stanowi dobry przykład, w jaki sposób nową koncepcję silnika można udoskonalić poprzez zastosowanie kilku innowacyjnych technologii. Oczekuje się, że zużycie paliwa i emisje dwutlenku węgla (CO2) w modelu pokazowym będzie można zmniejszyć o nawet 15% w porównaniu do aktualnie używanych silników turbowentylatorowych. Zespół pracujący w projekcie HICOMP utworzył podzespoły silnikowe, korzystając z termoutwardzalnej żywicy, która jest wytrzymała na temperaturę eksploatacji do 350°C. Badacze określili najbardziej praktyczny i najbardziej ekonomiczny proces wytwórczy, który umożliwia spełnienie wymogów w zakresie wydajności. Podzespoły pokazowe zostały następnie wyprodukowane i wykorzystane na miejsce ciężkich części tytanowych w sprężarce silnikowej. Surowce zostały wybrane na podstawie wyników rozległych testów potwierdzających ich przydatność i skuteczność. Dodatkowo, projekty modelu pokazowego były oceniane pod kątem przydatności dla wybranych procesów produkcji kompozytów. Wyniki zostały wykorzystane do zdefiniowania geometrii narzędzi zapewniającej kompatybilność z współpracującymi częściami. Przed realizacją projektu HICOMP użycie kompozytów z osnową polimerową było ograniczone wyłącznie do technologii niszowych. Koszt surowców był bardzo wysoki i występowało wiele trudności z ich produkcją na dużą skalę. Ostanie osiągnięcia w zakresie wysokotemperaturowych technologii żywicowych umożliwiły zastosowanie kompozytów na wielu innych polach, w tym w silnikach samolotów pasażerskich.
Słowa kluczowe
Silniki lotnicze, zużycie paliwa, samoloty pasażerskie, kompozyty z osnową polimerów, HICOMP
