GE Aerospace موتور رم جت مافوق صوت فوق العاده کارآمد را با موفقیت آزمایش کرد

GE Aerospace، بخش هوافضا و هوانوردی شرکت انرژی چندملیتی جنرال الکتریک ایالات متحده (GE)، آزمایش دکل رم جت دو حالته مافوق صوت (DMRJ) جدید را نشان داده است که از احتراق انفجاری چرخشی (RDC) استفاده می کند.

این آزمایش که گفته می شود اولین در نوع خود است، توسط دانشمندان مرکز تحقیقات جهانی جنرال الکتریک در نیویورک پس از یک دوره توسعه 12 ماهه انجام شد.

فناوری RDC به جای احتراق استاندارد که موتورهای جت سنتی را تامین می کند، سوخت را از طریق امواج انفجار می سوزاند. این فرآیند تولید نیروی رانش بالاتر را با کارایی بیشتر امکان پذیر می کند و به موتور کوچکتر و وزن کمتر نیاز دارد.

این شرکت ادعا می کند که این فناوری جدید می تواند پرواز با سرعت بالا و دوربرد را با کارایی بیشتر نسبت به موتورهای اسکرام جت فعلی امکان پذیر کند. امید است که این معماری جدید RDC بتواند وسایل نقلیه مافوق صوت فوق‌العاده کارآمد با بردهای طولانی‌تر و بیش از 5 ماخ یا بیش از 4000 مایل در ساعت را تامین کند.

در حالی که مشخص نیست که آیا تولید مواد افزودنی در این پروژه استفاده می شود یا خیر، جنرال الکتریک به طور فعال فناوری چاپ سه بعدی صنعتی را از طریق بخش GE Additive خود پیش می برد. علاوه بر این، شرکت‌های هوافضا مانند لاکهید مارتین قبلاً برای توسعه موتورهای رم جت مافوق صوت به تولید مواد افزودنی روی آورده‌اند.

طبق گزارش ها، تیم GE Aerospace در مسیر رسیدن به هدف خود برای نمایش یک DMRJ در مقیاس کامل با RDC در سال آینده است.

امی گودر، مدیر اجرایی واحد دفاعی GE Aerospace، اظهار داشت: «از آنجایی که بخش هوافضا چشم‌انداز خود را به آینده مافوق صوت معطوف می‌کند، GE Aerospace با قابلیت‌ها، تجربه و مقیاس مناسب به خوبی در موقعیت پیشرو در پیشبرد پیشرفت‌های جدید برای ما قرار دارد. مشتریان.”

موفقیت رم جت GE Aerospace

رم جت ها دارای قطعات متحرک بسیار کمی و ساختار داخلی پیچیده ای هستند. حرکت رو به جلو هواپیما برای کوبیدن هوای خارجی به محفظه احتراق استفاده می شود و در این فرآیند فشار بالایی ایجاد می کند. تراکم از طریق یک سری امواج ضربه ای اتفاق می افتد که هوا را فشرده و کند می کند تا زمانی که در قسمت احتراق موتور به مادون صوت تبدیل شود.

اسکرامجت ها در واقع رم جت هایی با نازل ورودی و خروجی تنظیم شده هستند که سرعت جریان هوای بالاتری را در موتور حفظ می کنند. خودروهای اسکرام جت از نظر تئوری می توانند به سرعت های مافوق صوت بیش از 5 ماخ برسند.

سیستم‌های پیشرانه معمولی تنفس هوای DMRJ تنها زمانی عملیاتی می‌شوند که وسیله نقلیه به سرعت‌های مافوق صوت بیش از 3 ماخ دست یابد. به گفته دانشمندان مرکز تحقیقات جهانی جنرال الکتریک، موتورهای DMRJ شرکت هوافضای جنرال الکتریک با RDC می‌توانند در سرعت‌های پایین‌تری نسبت به اسکرم جت‌های معمولی مشتعل شوند و نیروی رانش تولید کنند. طبق گزارش ها، این به هواپیماها امکان می دهد کارآمدتر عمل کنند و به پروازهای دورتر دست یابند.

آزمایش موفق DMRJ GE Aerospace با آزمایش RDC به دنبال خرید شرکت فناوری پیشرانه هایفوتراپی مافوق صوت مستقر در نیویورک در سال گذشته توسط این شرکت انجام شد. این خرید، قابلیت‌های رم جت دو حالته را برای GE Aerospace فراهم کرد، که با برنامه‌های RDC، تحقیق و توسعه موتور با ماخ بالا این شرکت افزوده شد.

این آخرین پیشرفت نقطه عطفی در مجموعه برنامه های رو به رشد GE Aerospace است، زیرا این بخش فرصت هایی را در صنعت مافوق صوت با هدف راه اندازی یک شرکت مستقل در سه ماهه دوم 2024 دنبال می کند.

مارک رتیگ، معاون و مدیر کل، تجارت و فناوری ادیسون ورکز، اظهار داشت: «توسعه، ادغام و نمایش موفقیت‌آمیز فناوری‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فرد جنرال الکتریک، ما را به ارائه سیستم‌های پیشرانه مافوق صوت متمایز برای مشتریان خود در حال حاضر و در آینده نزدیک می‌کند.» توسعه، GE Aerospace.

ما تخصص مناسب، با قابلیت‌های مناسب را گردآوری کرده‌ایم و سرمایه‌گذاری استراتژیک انجام داده‌ایم تا اطمینان حاصل کنیم که با نیازهای مشتریانمان هماهنگ هستیم. نتایج قابل توجهی که تا به امروز داشته ایم به ما اطمینان می دهد که در مسیر درست حرکت می کنیم.

نمونه کارها پرینت سه بعدی صنعتی جنرال الکتریک

روند تولید DMRJ جدید فاش نشده است. با این حال، GE Aerospace با توجه به تخصص پرینت سه بعدی جنرال الکتریک برای به کارگیری فناوری تولید افزودنی موقعیت خوبی دارد. در طول تور صنعت چاپ سه بعدی از تاسیسات پرینت سه بعدی جنرال الکتریک در سال گذشته، واضح بود که این شرکت از تولید مواد افزودنی در بخش های GE Aerospace و GE Additive خود استفاده می کند.

در واقع، در سال 2022، GE Additive چاپگر سه بعدی جت بایندر سری 3 خود را راه اندازی کرد. این چاپگر سه بعدی می تواند به سرعت یک بایندر اختصاصی را در قطعاتی با وزن حداکثر 25 کیلوگرم با ضخامت دیواره کمتر از 500 میکرومتر قرار دهد. در حالی که سری 3 در ابتدا برای پاسخگویی به نیازهای تولید ریخته گری داخلی جنرال الکتریک ساخته شد، برای پاسخگویی به فرصت ها در سایر برنامه های کاربردی به بازار عرضه شد.

نوک نازل سوخت پرینت سه بعدی جنرال الکتریک وقتی در سال 2017 رونمایی شد، توجه زیادی را در بخش هوافضا ایجاد کرد. این شرکت از آن زمان تاکنون بیش از 140000 قطعه از این قطعات را به صورت سه بعدی پرینت کرده است که به گونه ای طراحی شده اند که 25 درصد سبک تر و 15 درصد مصرف سوخت بیشتر از آن است. جایگزین های CFM56

همچنین سال گذشته اعلام شد که سازنده هوافضای آمریکایی Boom Supersonic با GE Additive برای توسعه یک سیستم پیشرانه چاپ شده سه بعدی با قابلیت دستیابی به سرعت 1300 مایل در ساعت همکاری کرده است.

اخیراً، تیم مشاوره AddWorks GE Additive توسط توسعه دهنده سیستم پرواز عمودی فوق العاده آرام MagLev Aero برای ارائه پشتیبانی از فناوری ها و مواد افزودنی انتخاب شده است. در اینجا، دانش چاپ سه بعدی AddWorks برای توسعه پلت فرم پیشرانه هوایی MagLev HyperDrive اختصاصی Meglev Aero برای هواپیماهای برخاست و فرود عمودی الکتریکی (eVTOL) مورد استفاده قرار گرفته است.

چاپ سه بعدی موتورهای جت مافوق صوت

اگر GE Aerospace از تولید افزودنی در برنامه DMRJ خود استفاده کند، اولین باری نیست که از چاپ سه بعدی برای توسعه موتورهای جت مافوق صوت استفاده می شود.

در اوایل سال جاری، لاکهید مارتین، تولیدکننده پرینترهای سه بعدی فلزی Velo3D و شرکت بازرسی قطعات هوافضا Vibrant همکاری خود را با مؤسسه LIFT وزارت دفاع ایالات متحده (DoD) اعلام کردند. این همکاری باعث شد که شرکت ها اعتبار موتورهای رم جت مافوق صوت چاپ سه بعدی را ارزیابی کنند.

این تیم اجزای مدل مقیاس را به صورت سه بعدی پرینت و آزمایش کرد تا ارزیابی کند که آیا تولید افزودنی می تواند به طور قابل اعتماد برای تولید موتورهای رم جت آماده ماموریت تایید شده استفاده شود یا خیر.

پس از پرینت سه بعدی با استفاده از فناوری همجوشی بستر پودر لیزری Velo3D (LPBF)، قطعات تحت آزمایش تشدید جبران‌شده فرآیند مبتنی بر آکوستیک (PCRT) Vibrant قرار گرفتند. از این آزمایش، ویژگی‌های فیزیکی کلیدی مانند حالت تنش، یکپارچگی قطعه، هندسه و پرداخت سطح مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

این پروژه تاکنون به عنوان یک موفقیت دیده شده است و تیم اکنون به مرحله تحقیقاتی می رود. این رفتار خستگی اجزای پرینت سه بعدی را در نظر می گیرد و به سمت قطعات “تأیید شده” حرکت می کند.

سال گذشته، استارت‌آپ هوافضای ایالات متحده هرمئوس، یک نقطه عطف آزمایش مافوق صوت را با موتور پرینت سه بعدی Mach 5 Chimera هواپیمای Quarterhorse خود پشت سر گذاشت. در طول آزمایش، Chimera با موفقیت از حالت توربوجت به حالت رم جت با سرعت بالا ماخ تبدیل شد.

در آن زمان، هرمئوس این آزمایش را «یکی از مهم‌ترین دستاوردهای فناوری» در تحقق پرواز مافوق صوت و «ریسک زدایی» آن برای کاربردهای تجاری و دفاعی نامید.

مشترک شدن در خبرنامه صنعت چاپ سه بعدی برای به روز بودن از آخرین اخبار چاپ سه بعدی. شما همچنین می توانید ما را دنبال کنید توییتر، مانند ما فیس بوک صفحه و مشترک شوید صنعت چاپ سه بعدی یوتیوب کانال برای دسترسی به محتوای اختصاصی تر

آیا علاقه مند به کار در صنعت تولید مواد افزودنی هستید؟ بازدید کنید مشاغل پرینت سه بعدی برای مشاهده گزیده ای از نقش های موجود و شروع کار خود.

تصویر برجسته تفسیر یک هنرمند از یک وسیله نقلیه مافوق صوت را نشان می دهد. تصویر از طریق GE Aerospace.