图1、遄达700发动机结构图
表3、三转子遄达700发动机与推力级相当的双转子发动机某些参数的比较
3.2 风扇叶片
RB211-535E4与RB211524G/H 发动机的风扇叶片采用了无凸肩、宽弦与带蜂窝芯部的夹层结构设计,具有气动损失小、效率高、流通能力大、重量轻、抗外物打击的能力强和外来物进入核心机少以及抗振和抗颤振性能高等特点。
遄达700的风扇叶片继承了这种叶片的结构设计思想,并做了较大的改进:其芯部从叶尖到叶根采用了钛合金板料做的整体的三角形框架结构(如图2所示),取代了原来采用的钛合金蜂窝结构。
能承受面板的离心载荷,使这种称为“超塑性成形/扩散连接”(SPF/DB)的夹芯叶片比用蜂窝芯部的叶片轻15%左右。它已成为罗·罗公司的第三代宽弦无凸肩叶片。风扇叶片根部采用了 RB211的传统设计,即燕尾形根部沿长度方向做成圆弧形。
图2、遄达发动机风扇叶片横截面图
这种新设计的风扇叶片顺利地通过了低循环疲劳的试验台试验,在应力因子为120%,试验到36370循环时,叶片上未出现任何问题;将应力因子加大到140%,人为地使它易出现损坏,当试验进行到36875循环后,在预估的薄弱环节处(叶高45%的叶背处)出现损伤。
试验结果表明,此种叶片具有较长的低循环疲劳寿命。新的风扇叶片还成功地通过了用重量分别为0.6800、1.1355、1.8100及3.6300kg的鸟作投鸟试验;最重要的是经过10年多航线使用的考验,证实了这一设计是成功的。
Kevlar包容环
风扇的包容环采用了类似 RB211 535E4的结构,但做了改进。它是在铝制的环形壳体上缠绕多层用 Kevlar材料织成的条带,然后用环氧树脂于以包覆。
图3、遄达700包容环结构图
为了减轻铝壳体的重量而又具有一定的刚性,壳体上纵横交叉地铣出多道凹槽形成具有格栅的薄机匣,称之为“等格栅环”,如图3所示。
这种新的包容环既有较好的刚性,又有足够的韧性,其重量要比RB211535E4的轻35%,比RB211 22B用钢做的包容环轻55%。
当叶片从根部断裂甩出时,将铝壳体击穿,打在 Kevlar的缠绕层内,使缠绕层拉伸变形,在拉伸变形过程中,吸收了断片甩出的能量,因而能将叶片断片包住而不会击穿 Kevlar缠绕层,如图4所示。
