俄計劃在新一代寬體客機發動機中大力使用3D列印技術

原標題：俄計劃在新一代寬體客機發動機中大力使用3D列印技術

導讀：PD-35發動機是俄羅斯正在研製的下一代寬體客機發動機，據發動機製造商彼爾姆航空發動機公司透露，目前預算為1600億盧布（約26億美元），發動機的研發預計將在未來5年內完成，同時增材製造（又稱3D列印）技術將稱為該計劃的重要組成部分。

為了推進該型航空發動機的研發，彼爾姆航空發動機公司還選擇與燃氣輪機製造商土星公司合作，土星公司的「3D列印「技術已經獲得了俄羅斯國家的特別資助。

PD-35發動機同時也是一個聯合研發項目，它將由俄羅斯聯合發動機公司UEC（註：彼爾姆航空發動機公司是UEC的子公司）和中國航發商用飛機發動機公司聯合資助，同時，PD-35發動機很可能成為中俄聯合寬體客機CR929的備選發動機，目前全世界成熟的寬體客機發動機僅英國羅爾斯-羅伊斯公司和美國通用電氣GE公司能夠製造，因此中俄聯合寬體客機CR929很可能像C919大飛機那樣，選擇兩家公司的其中一家作為初始動力引擎，然後再選擇中國商發的CJ2000、俄羅斯PD-35或烏克蘭AI-38發動機作為備選動力。

從2019年起，俄羅斯聯合發動機公司UEC也期望將「3D列印「技術整合到已經認證的航空發動機和燃氣輪機產品中。

到目前為止，俄羅斯聯合發動機公司UEC已經撥款643億盧布（11.3億美元）用於PD-35發動機的研發。

UEC的金屬3D列印組件

拓撲優化，輕量化部件可以降低成本，同時最大限度地提高發動機強度，這是土星公司進行下一代航空發動機研發的關鍵技術。土星公司副總工程師Denis Fedoseyev表示：「在拓撲優化的許多情況下，3D列印技術是生產複雜型材零件的唯一解決方案。」

到目前為止，土星公司利用拓撲優化和金屬3D列印技術來製造小型複雜的部件，包括燃燒室內使用的支架，機械元件和部件。

UEC公司副總設計師Dmitry Karelin指出：「2016年，土星已經使用3D列印技術生產了超過600種不鏽鋼，鈷和鈦合金製成的燃氣渦輪發動機元件。目前的發動機中還只有2%的零部件能用3D列印技術製造，我們要將這一比例提高到20%。」

而PD-35發動機是在彼爾姆現有的PD-14民用飛機發動機基礎上發展的，而3D列印的初步經驗也來自PD-14發動機的設計，PD-14發動機計劃在2019~2021年之間進行飛行試驗。

土星公司3D列印設備

為了符合PD-35發動機項目的目標，採用傳統方法需要大約4個月才能完成一個合格燃燒室的製造，而採用3D列印技術，全俄航空材料研究院（VIAM）只需要5天就可以完成製造。

全俄航空材料研究院總經理Evgeny Kablov表示：「現在的世界，即便是航空發動機這樣的高精尖產品也競爭激烈，而競爭力將卻決於重量、性能和設計的有效性。」

事實上，美國GE公司已經在航空發動機零部件的3D列印技術上取得了顯著的成功，其先進的渦槳發動機ATP發動機有三分之一的零部件現在已經由3D列印製造，同時已經裝配了3D列印部件的LEAP發動機在2017年的巴黎航展上的銷售額已經達到了270億美元。

Kablov總結說：「3D列印將有助於立即解決材料、技術和設計問題，所有這些都應該在研發階段果斷整合。「

（編輯：Allen）

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