今天給大家介紹三大飛機發動機制造商之一的美國普惠公司,它是美國最大的兩家航空發動機制造公司之一,也是世界主要的航空燃氣渦輪發動機制造商之一。除飛機發動機之外,普惠公司的主要產品還包括用于發電的燃氣渦輪、潛艇渦輪、火車機車發動機以及火箭發動機。 普惠的歷史 普拉特·惠特尼集團公司,簡稱普惠公司,1925年由Frederick B. Rentschler在美國康涅狄格洲哈特福特成立。并在1925年將總部搬至康涅狄格洲東哈特福特,同年與波音、漢密爾頓,西科斯基等公司成立了美國聯合技術公司。成為集飛機發動機、燃氣渦輪和航天推進系統的設計、制造和支援為一體的制造商。 普惠-世界動力巨頭 普惠公司在創建初期就設計了一種400馬力的九缸氣冷星形發動機。之后,研制成功性能優良的R-1340“黃蜂”發動機,35年的生產期中共生產了34966臺。在當時被艾利遜(1995年被羅-羅公司收購)、通用電氣GE和西屋主宰的商用航空引擎市場,活得風生水起。之后還研制成“大黃蜂”、“大雙黃蜂”、“雙黃蜂”和“小雙黃蜂”等發動機。 九缸氣冷星形發動機
二戰末期,普惠公司已成為美國最大的活塞式發動機制造商。1947年簽定仿制英國羅羅公司尼恩發動機的協議,1948年仿制的第一臺發動機首次試車成功,定名為J24,以后又與羅羅公司合作研制出J48從此普惠公司進入噴氣式發動機生產時代。
隨后研制出軸流式渦噴發動機J57,用于F-100、F-101和F-102等飛機。當J57 民用型在波音的B-52飛機得到成功飛行時,這標志了美國民航進入了噴氣時代。
之后又研制了J58,其改進型11D用于美國的高空戰略偵察機SR-71。1960年以后,普惠公司研制了一系列發動機。如JT3D、JT8D、JT9D 和TF30分別用于B707、DC-8、DC-9、B747、B767和A300民用飛機以及F-111和F-14戰斗機上,性能先進的F100發動機則裝在F-15和F-16戰斗機上。
F-111上裝配了TF30發動機 波音747上裝配了JT9D發動機 如今,普惠公司是全球最重要的軍民用航空發動機及空間推進裝置設計、制造和維護商之一,也生產輪船和其他工業用動力設備。普惠公司提供的服務,除了對公司生產的各種發動機進行維護、支持和零部件提供、設備支持以外,公司還提供客戶訓練、客戶技術服務、發動機租賃等服務。 普惠從活塞式航空發動機起家,與美國航空工業一起成長,隨著齒輪傳動技術的提出市場份額和野心也在不斷擴張。 商業發動機 PW4000從1984年投入使用,一直延續到現在,不同衍生型號的發動機推力從52000磅發展到99040磅,使用機型包括空客A300,空客A310,波音747,波音767,波音777,空客A330,也是著名發動機常青樹。
PW1000G系列發動機是普惠應用齒輪傳動技術的新一代發動機,已經被用在多個新一代飛機平臺上,包括已經首飛的龐巴迪C系列飛機,巴航工業E2飛機,日本MRJ支線飛機,俄羅斯新一代單通道飛機MS21上。
已經完成首飛的龐巴迪C系列飛機,也是第一種將投入商業運營的普惠齒輪傳動發動機。
A320NEO機型采用的是普惠的PW1100G發動機,這款總訂單超過3000架的飛機也是普惠GTF發動機最主要的戰場,可以說它的成敗直接決定了普惠齒輪傳動技術的未來走向。
軍用發動機 因為之前長期占據美國空軍各軍用型號航空發動機的首要位置幾十年,普惠也掙得盆滿缽滿,利潤甚至超過了搞戰機的洛克希德馬丁公司。除了為F-35聯合攻擊戰斗機提供F135發動機以外,產品還包括波音KC-46A空中加油機和諾斯羅普格魯門公司的B-21轟炸機的PW4000發動機。
除此以外,普惠還有4000臺F100s發動機和1000臺F117s作為C-17運輸機動力引擎。其中,第一批第五代發動機F119(F-22戰機引擎)也即將迎來首次進廠大修,而后續的第五代發動機F135,也已進入美國海軍陸戰隊,獲得初始作戰能力。
自動化生產技術 普惠所投資全新的自動化制造技術與其他先進工藝,為航空航天、軍事和商業的客戶提供了一系列解決方案,幫助其日益成為行業巨頭,同時也應對其商用與軍用發動機產品線上出現的量產挑戰。
隨著商用飛機需求量的增加迫使噴氣發動機業務對古老的裝配技術有一個改變。在普惠公司位于康涅狄格州米德爾頓的一個車間里幾個不同狀態的噴氣發動機懸置在天花板的軌道上,而這種裝置僅僅體現了普惠公司在新引擎研發上投資的數十億美元的一部分,并且它代表了一種新的生產方式:流水裝配。
在裝的發動機通過按下一個按鈕就可以從一個裝配位置移動到下一個,當一個技術人員在進行裝配操作時,計算機知道他什么地方需要轉動或上下移動,并且自動地按照他的意愿完成。而古老的裝配方法是發動機以一個靜態的方式生產,不能移動或轉動,技術員必須爬上梯子到頂部去進行裝配,或背朝下到底部進行裝配。 發動機懸浮水平位置 在20世紀初已經發明大規模的汽車移動組裝流水線,但在航空航天工業,這條線是完全革命性的。普惠正在建造這種移動裝配方式的發動機解決了訂單量大的問題。普惠目前擁有的該發動機約7000個訂單的積壓。若按老方法生產裝配,每年能組裝生產300臺發動機。現在的裝配生產線的產量可能會達到每年一萬臺。
在GTF全系列上應用的整體葉盤式轉子的生產方面,由普惠位于康涅狄格州米德爾頓的壓縮系統模塊中心(CSMC)使用該公司專有的超級研磨加工(SAM)設備制造。利用這套設備可以將生產準備時間提升了10-12倍。這套設備設計是全封閉式的,先對鍛造件進行粗加工,然后將其放入機器中,48小時之后,就可以獲得一個整體葉盤式轉子。
同樣是在普惠的壓縮系統模塊中心,這里即將完成對一臺線性摩擦焊機的接收測試工作。這部世界上同類產品中最大的焊機,將使普惠的摩擦焊接處理能力提升兩倍,并將在初始階段用于焊接F135發動機的第一級低壓葉片。該設備隨后將用于生產GTF系列產品的零部件。
對于涂層的去除問題,普惠有著豐富的經驗。 目前為止,鍍鉻和其他硬質涂層的去除工藝的成本是非常高的,同時在加工過程中精確度也得不到保證。但普惠研發的PurePulse ?水射流技術則能夠高效的解決這種問題。 這種技術將水刀轉換成分散的水柱從而達到創造斷裂和侵蝕的機制,以此用來去除涂層。這種工藝不僅節省時間,同時還減少了維護的成本,和節約了能源并且減少了與更復雜的高壓水射流系統相關聯所需的停機時間。 普惠的水射流技術 有關發動機制造巨頭-普惠公司的介紹就先到這,如果大家有興趣也可以去了解下另外的兩大巨頭。 |
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