CFM国际公司将对RISE项目新型高压涡轮叶片进行粉尘摄入测试

鉴于飞行时间是其下一代发动机的关键考虑因素，CFM 国际公司透露计划对其 RISE（可持续发动机的革命性创新）技术计划的核心新型高压 （HP） 涡轮叶片进行粉尘摄入测试。

“我们现在实际上正在运行耐久性发动机，”GE 航空航天副总裁兼工程总经理 Mohamed Ali 说。“因此，高压涡轮机的新设计实际上正在进行耐久性测试，明年我们将用灰尘测试相同的技术。”

在图卢兹举行的国际空气呼吸发动机协会 （ISABE） 上更新了 RISE 的进展，Ali 表示，对粉尘摄入的额外关注是“我们做过的最早的事情”，并反映了从 Leap-1 和其他最近的 GE 发动机中吸取的涡轮机耐用性经验教训，这些发动机在具有挑战性的环境中在更高的温度下运行。RISE 的紧凑核心设计将增加这些挑战。

“去年我们进行了另一项测试来衡量性能，它确实按预期工作。事实上，在某些情况下，比我们想象的要好，“Ali 说。

粉尘测试，也称为 CMAS（钙-镁-铝-硅酸盐）测试，评估熔融颗粒与保护涡轮叶片的热障涂层 （TBC） 的相互作用。TBC 是使发动机能够在高达 1,200C 的温度下运行的关键，而 CMAS 问题会降低涂层性能，从而导致叶片腐蚀，在最坏的情况下会导致组件故障。

“我们拥有令人难以置信的粉尘检测能力，但这并不像大多数人想象的那么容易。我们花了十多年的时间来开发这种能力。它在尘埃公式中;我们如何注入粉尘，以及如何运行测试。相信我，我们在获得这些知识的过程中犯了很多错误，“他说。

例如，Leap-1 最近的粉尘吸入工作是在俄亥俄州 Evendale 的一台专门开发的钻机上进行的，使用定制材料来复制世界上某些地区发现的污染物和灰尘。经过多次试验和错误，该公司表示，它现在能够重现基线 Leap-1 第一级 HP 涡轮叶片上的过早磨损、撕裂和故障模式。“我们能够打开和关闭这种故障模式。因此，我们对此非常有信心，“Ali 说。

由于 RISE 核心部件的尺寸较小，HP 涡轮叶片和喷嘴正在 F110 军用供体发动机中进行评估。GE 表示，耐久性和后续粉尘测试也“在 F110 发动机的测试室中完成。粉尘测试将使用我们开发的粉尘吸入测试台，放置在 F110 发动机前面。

由于 GE 主要关注 RISE 的热力学方面，CFM 合资伙伴赛峰集团继续评估该项目的许多推进效率进步。同样在ISABE上发言的Safran飞机发动机公司工程、研究和技术副总裁Pierre Cottenceau说：“有很多挑战。当然，开式风扇在减少燃料方面具有巨大的潜力，但这只有在与飞机正确集成的情况下才能实现，而且在很多不同方面——当然，比如空气动力学，因为会与机翼发生一些关键的相互作用。

到目前为止，赛峰集团似乎对空气动力学和声学结果感到满意，其中许多结果来自最近在法国莫达内阿夫里厄的ONERA公司的S1MA跨音速风洞进行的1.5：1比例开式风扇叶片组的静态和动态测试。

“声学是另一个重要方面，它与燃料块的性能有关，因为如果操作不当，则必须用其他解决方案进行补偿，这将影响成本、可靠性等各种因素，”Cottenceau 说。