विमानों के इंजन क्यों समाकल ब्लेड का उपयोग करते हैं?

01 समाकल ब्लेड के फायदे

इंटीग्रल ब्लेड डिस्क के उदय से पहले, इंजन के रोटर ब्लेड्स को चक्रीय डिस्क से जोड़ने के लिए टेनन, मॉर्टाइस और लॉकिंग डिवाइस का उपयोग किया जाता था, लेकिन यह संरचना धीरे-धीरे उच्च-प्रदर्शन वाले हवाई जहाजों की आवश्यकताओं को पूरा करने में असफल रही। इंजन रोटर ब्लेड्स और चक्रीय डिस्क को जोड़ने वाली इंटीग्रल ब्लेड डिस्क का डिज़ाइन किया गया, और अब यह उच्च थ्रʌस्ट-टू-वेट अनुपात वाले इंजनों के लिए आवश्यक संरचना बन चुकी है। यह सैन्य और नागरिक हवाई जहाजों के इंजनों में व्यापक रूप से उपयोग में लाई गई है और निम्नलिखित फायदे हैं।

1. वजन घटाना

चूंकि चक्रीय डिस्क के किनारे पर ब्लेडों को लगाने के लिए जीभ और ग्रोove को मशीन करने की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए किनारे का त्रिज्या आकार बहुत कम किया जा सकता है, जिससे रोटर का द्रव्यमान महत्वपूर्ण रूप से कम हो जाता है।

2. डिपार्टमेंट्स की संख्या को कम करता है

इसके अलावा, चक्रीय डिस्क और ब्लेड के समाकलन के अलावा, लॉकिंग उपकरणों की कमी भी एक महत्वपूर्ण कारण है। विमान इंजनों में विश्वसनीयता पर अत्यधिक कठोर मानदंड होते हैं, और सरलीकृत रोटर संरचना विश्वसनीयता में सुधार करने में बड़ी भूमिका निभाती है।

3. वायु प्रवाह की हानि कम करती है

पारंपरिक जोड़ने की विधि में अंतर के कारण होने वाला एस्केप लॉस समाप्त हो गया है, इंजन की कार्यक्षमता में सुधार हुआ है, और धक्का बढ़ गया है।

एकीकृत पत्ती डिस्क, जो सिर्फ भार कम करती है बल्कि धक्का बढ़ाने में भी मदद करती है, धक्का-से-भार अनुपात में सुधार करने के लिए भी लायक है। प्राकृतिक रूप से, यह आसान "मोती" नहीं है जो चुनी जा सकती है। एक ओर एकीकृत पत्ती डिस्क में अक्सर टाइटेनियम एल्योइ और उच्च-तापमान एल्योइ जैसे कठिन संसाधनों का उपयोग किया जाता है; दूसरी ओर, इसकी पत्तियाँ पतली होती हैं और पत्तियों का आकार जटिल होता है, जो निर्माण प्रौद्योगिकी पर अत्यधिक मांगें रखता है। इसके अलावा, जब रोटर पत्तियाँ क्षतिग्रस्त हो जाती हैं, तो उन्हें व्यक्तिगत रूप से प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है, जिससे एकीकृत पत्ती डिस्क को खराब होने की संभावना हो सकती है, और मरम्मत प्रौद्योगिकी एक और समस्या है।

02 एकीकृत पत्ती डिस्क का निर्माण

वर्तमान में, पूर्ण संग्रहीत ब्लेड बनाने के लिए तीन मुख्य प्रौद्योगिकियाँ हैं।

1. पाँच-अक्ष CNC मिलिंग

पाँच-अक्ष CNC मिलिंग को ब्लिस्क्स के निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि इसमें त्वरित प्रतिक्रिया, उच्च विश्वसनीयता, अच्छी प्रोसेसिंग लचीलापन और छोटे उत्पादन तैयारी चक्र के फायदे हैं। मुख्य मिलिंग विधियाँ शामिल हैं: पार्श्व मिलिंग, प्लंज मिलिंग और साइक्लोइडल मिलिंग। ब्लिस्क्स की सफलता को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण कारक ये हैं:

1) अच्छे गतिशील गुणों वाले पांच-अक्ष मशीन टूल्स

2) विशेषज्ञ CAM सॉफ्टवेयर का ऑप्टिमाइज़ किया गया

3) टाइटेनियम संयुक्ति/उच्च-ताप संयुक्ति के प्रसंस्करण के लिए उपकरण और अनुप्रयोग ज्ञान निर्दिष्ट

2. विद्युतरसायनिक मशीनिंग

विद्युतरसायनिक मशीनिंग विमान इंजनों के एकीकृत ब्लेड डिस्क के चैनल को मशीनिंग करने का एक उत्कृष्ट तरीका है। विद्युतरसायनिक मशीनिंग में कई मशीनिंग प्रौद्योगिकियाँ हैं, जिनमें इलेक्ट्रोलाइटिक स्लीव मशीनिंग, परिमित इलेक्ट्रोलाइटिक मशीनिंग और CNC इलेक्ट्रोलाइटिक मशीनिंग शामिल हैं।

चूंकि विद्युत्रासायनिक मशीनिंग मुख्य रूप से विद्युत्युक्त माध्यम में धातु के घुलने के गुण का उपयोग करती है, इसलिए विद्युत्रासायनिक मशीनिंग प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग से कैथोड भाग को कोई नुकसान नहीं पहुँचता है, और मशीनिंग के दौरान कार्य पिछले बल, मशीनिंग ऊष्मा आदि से प्रभावित नहीं होता है, इस प्रकार विमान इंजन के सम्पूर्ण ब्लेड चैनल के बाद मशीनिंग के बाद बचे हुए तनाव को कम किया जाता है।

इसके अलावा, पाँच-अक्ष मिलिंग की तुलना में, इलेक्ट्रोकेमिकल मैचिंग का कार्य घंटों में काफी कम हो जाता है, और यह रूड़ी मशीनिंग, अर्ध-पूर्ण और पूर्ण मशीनिंग के चरणों में उपयोग किया जा सकता है। मशीनिंग के बाद मैनुअल पोलिशिंग की आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए, यह हवाई जहाज के इंजन के समग्र ब्लेड चैनल मशीनिंग की महत्वपूर्ण विकास दिशाओं में से एक है।

3. वेल्डिंग

ब्लेड्स को अलग-अलग प्रसंस्कृत किया जाता है, और फिर ब्लेड डिस्क पर इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग, लाइनर फ्रिक्शन वेल्डिंग या वैक्यूम ठोस-अवस्था डिफ़्यूज़न बाँधन के द्वारा जोड़ा जाता है। इसका फायदा यह है कि इसे असमान ब्लेड और डिस्क सामग्री के सम्पूर्ण ब्लेड डिस्क के निर्माण के लिए उपयोग किया जा सकता है।

वेल्डिंग प्रक्रिया में चादर वेल्डिंग की गुणवत्ता पर उच्च आवश्यकताएं होती हैं, जो सीधे विमान इंजन की समग्र चादर डिस्क की क्षमता और विश्वसनीयता पर प्रभाव डालती है। इसके अलावा, वेल्डेड चादर डिस्क में उपयोग की जाने वाली वास्तविक चादरों के आकार संगत नहीं होते हैं, इसलिए वेल्डिंग सटीकता की सीमा के कारण वेल्डिंग के बाद चादरों की स्थिति संगत नहीं होती है, और प्रत्येक चादर के लिए व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित CNC मिलिंग करने के लिए अनुकूलन व्यापार प्रौद्योगिकी की आवश्यकता होती है।

इसके अलावा, चादर की मरम्मत में सम्पूर्ण पंखों की तकनीक के लिए वेल्डिंग बहुत महत्वपूर्ण है। उनमें से, लाइनअर फ्रिक्शन वेल्डिंग, जो एक ठोस फ़ेज़ वेल्डिंग तकनीक है, में उच्च वेल्डिंग जॉइंट गुणवत्ता और अच्छी पुनरावृत्ति होती है। यह उच्च थ्रʌस्ट-टू-वेट अनुपात वाले विमान इंजन रोटर घटकों को वेल्ड करने के लिए अधिक विश्वसनीय और भरोसेमंद वेल्डिंग तकनीकों में से एक है।