.jpg/1280px-Compressor_blisk_on_display_(2).jpg)
Блиск ( портманто от bladed disk ) — это компонент турбомашины , включающий в себя как роторный диск, так и лопатки как единую деталь вместо диска, собранного с отдельными съемными лопатками. Блиски, как правило, имеют лучшую аэродинамику, чем обычные роторы с одним лезвием, и они легче. Они могут быть изготовлены аддитивным способом, отлиты целиком, обработаны из цельного куска материала или изготовлены путем сварки отдельных лопаток с диском ротора. Этот термин используется в основном в проектировании аэрокосмических двигателей. Блиски также могут быть известны как роторы с интегральными лопатками ( IBR ).
Производство блисков используется с середины 1980-х годов. Впервые оно было использовано компанией Sermatech-Lehr (теперь известной как GKN Aerospace [1] ) в 1985 году для компрессоров вертолетного двигателя T700 . С тех пор его использование продолжало расти в основных приложениях как для компрессоров, так и для роторов лопаток вентиляторов. Примерами служат ракетный двигатель Rocketdyne RS-68 и турбовентиляторный двигатель General Electric F110 .
Вариант истребителя F-35B Joint Strike Fighter использует моноколеса для достижения короткого взлета и вертикальной посадки . [2]
Производитель двигателей CFM International использует технологию блисков в компрессорной части своей демонстрационной программы двигателей LEAP-X , которая завершила полномасштабные стендовые испытания. [3] Двигатели PowerJet SaM146, используемые на самолетах Sukhoi Superjet 100, также оснащены блисками. [4]
Двигатель Passport (ранее «TechX») компании General Electric использует блиски как для своего главного 52-дюймового вентилятора, так и для 5 из 10 ступеней компрессора высокого давления. [5] [6] Двигатель GEnx уже использует блиски в некоторых ступенях.
Вместо того, чтобы делать голые диски компрессора и позже прикреплять лопатки, блиски представляют собой отдельные элементы, объединяющие эти два. Это устраняет необходимость прикреплять лопатки к диску (с помощью винтов, болтов и т. д.), тем самым уменьшая количество компонентов в компрессоре, и в то же время уменьшая сопротивление и увеличивая эффективность сжатия воздуха в двигателе. Устранение крепления ласточкина хвоста , которое имеется на традиционных лопатках турбины, устраняет источник возникновения трещин и последующего распространения. [7]
Возможно повышение эффективности до 8%. [8]
Любое повреждение лопастей ротора с цельными лопастями, выходящее за рамки небольших вмятин, требует полного снятия двигателя, чтобы ротор можно было заменить или, если возможно, приварить сменные лопасти. Техническое обслуживание такого рода не может быть выполнено на летном поле и часто должно выполняться на специализированном предприятии. Лопасти ротора с цельными лопастями должны проходить строгие испытания на гармоническую вибрацию , а также динамическую балансировку по чрезвычайно высоким стандартам, поскольку естественное демпфирование крепления «ласточкин хвост» типичной турбинной лопасти больше не присутствует. [7]
Блиски могут быть изготовлены с помощью нескольких различных производственных процессов, включая фрезерование с ЧПУ , литье по выплавляемым моделям , электрохимическую обработку , 3D-печать или сварку . Проводятся исследования по их производству с использованием сварки трением деталей «почти чистой» формы, которые затем обрабатываются до окончательной формы блиска. [9]
Измерение и проверка блисков имеют решающее значение для обеспечения производительности двигателя, выполняемой в конце производственных процессов. Традиционно это достигалось с помощью тактильных устройств, таких как координатно-измерительные машины (КИМ), но по мере роста геометрии и требований на современных заводах наблюдается тенденция к использованию систем 3D-сканирования . [10] Это имеет преимущества в скорости измерения по сравнению с тактильными устройствами, при этом собирая 3D-данные для сопоставления с характеристиками конструкции. Используя 3D-данные, детали можно каталогизировать таким образом, часто называемым цифровым двойником , что позволяет контролировать продукт на протяжении всего его жизненного цикла.
Двигательные блиски предъявляют свои собственные уникальные требования. После того, как детали побывали в эксплуатации в двигателе, будут наблюдаться заметные повреждения и износ. При условии, что повреждения и износ находятся в пределах, установленных проектным органом, возможно, что блиски можно будет отремонтировать.
Ремонт компонентов блиска сложен и для начала требует точного 3D-представления компонента. Самый быстрый способ сделать это — 3D-сканирование изделия. [10] После сканирования детали файл STL (стереолитография) может быть передан в программное обеспечение для генерации кода ЧПУ, такое как NX CAM . Траектории инструмента регенерируются в соответствии с измеренной геометрией, а не номинально сгенерированным CAD в процессе, известном как адаптивная обработка . [11]
Процессы обычно включают удаление части или всей лопатки(ок), после чего следует сварка до приблизительного размера, а затем окончательная обработка до аэродинамической формы. [12]
