IHI新型飛機發動機采用碳纖維復合材料

近日美國通用電氣公司推出了新型發動機“GEnx”，石川島播磨重工業株式會社（IHI）參與了該發動機的開發，負責低壓渦輪的旋轉部分等。據介紹，為了提高發動機性能，需加大風扇和低壓渦輪尺寸，為了實現輕量化，需要制作出既輕又薄的渦輪旋轉部件。　　

開發新型齒輪傳動渦扇發動機

目前IHI正在推進開發新型發動機“PW1100G-JM ”，該發動機將用于預定2015年投入營運的空客320neo，由美國普惠公司、德國MTU航空發動機公司及IHI加盟的日本飛機發動機協會三方共同開發。

PW1100G-JM首次采用了“齒輪傳動渦扇發動機”（GTF）這一新方式，力爭實現高達12的涵道比。以往的渦扇發動機涵道比最高約為10。如果超過這一數值，就要加大風扇，增加渦輪級數，因此成本和重量也會增加。

采用碳纖維復合材料實現輕量化

IHI為定于2015年投入營運的空客320neo的齒輪傳動渦扇發動機供應了碳纖維復合材料制成的風扇外殼及風扇整流葉片，以實現輕量化。在中型機的發動機上采用碳纖維復合材料，這在全球尚屬首次。另外，通過在新一代發動機的低壓渦輪上采用陶瓷復合材料（CMC），提高了其耐熱性，進一步實現了輕量化。

齒輪傳動渦扇發動機通過嵌入齒輪（變速箱），可在緩慢旋轉風扇的同時，快速旋轉渦輪。由此，就可在改善發動機燃效的同時，避免渦輪增大以及成本增加。

采用陶瓷復合材料提高耐熱性

IHI正在進一步推進技術開發，期望實現在新一代發動機的渦輪高溫部位使用新型陶瓷復合材料（CMC），即利用陶瓷復合材料制造低壓渦輪葉片。該公司表示，由于陶瓷復合材料的耐熱性高達1300℃，而且重量較輕，因此發動機的燃效可進一步提高10％，并力爭最早于2020年實現實用化。通過采用這些新材料，飛機的燃耗在近50年里削減了約一半。