GEは3DプリントATP航空機エンジンが今年稼働予定と発表

開催中のパリ航空ショーで、GEは3Dプリンティングに関する一連のニュースを発表した。GEはスイスのエリコン社と新たな覚書（MoU）を締結したことを発表した。この契約に基づき、GE Additive、Concept Laser、Arcam EBM は、積層造形の産業化を加速するために協力します。 GEアディティブ・マニュファクチャリングは、世界最大のレーザー粉末3Dプリンター「ATLAS」を今年後半に発売すると発表した。この機械は航空宇宙産業向けに設計されており、11月にドイツのフランクフルトで開催されるFormnextショーで展示される予定だ。

GEは、3Dプリント部品を搭載したLEAPエンジンがGEに310億ドルの受注をもたらしたと発表した。 GEアビエーションとサフラン・エアクラフト・エンジンズの合弁会社であるCFMインターナショナルは、エアバスとボーイングの新型ナローボディ商用航空機に搭載される先進的なLEAPエンジンを生産している。エンジンに搭載された複雑な 3D プリント燃料ノズルは、LEAP の燃料燃焼と排出量を 15% 削減します。

このニュースに加えて、GEは3Dプリント航空機エンジンが今年中に運用開始されることも発表しました。このエンジンは、先進ターボプロップ（ATP）航空機に動力を与えます。3Dプリント技術の特性に基づいて、設計者は855個の独立した部品を12個に減らしました。その結果、エンジンの3分の1以上が3Dプリントで完成しました。

ジェットエンジンとは異なり、ターボプロップエンジンは通常、小型商用航空機や個人用飛行機に動力を与えますが、それでも数十億ドル規模の市場となっています。 GEは2016年に、部品の35%を積層造形で製造したデモエンジンをテストした。このエンジンは主に、テキストロン社の最新のセスナ・デナリ単発ターボプロップ機に搭載されるアドバンスト・ターボプロップ（ATP）エンジンへの積層造形技術の適用性を実証するために使用されます。

GEアビエーションのATPプログラム担当エグゼクティブマネージャー、ゴーディ・フォリン氏は、付加製造技術はGEチームがATPをアイデアから現実に変えるのに役立っていると述べた。「2015年にプログラムを発表してから、ATPはわずか2年で夢から現実になります。」フォリン氏は、このようなエンジンの試作から運用開始までの通常のサイクルは2倍長く、開発には10年かかることもあると述べた。付加製造技術により、研究開発から試運転までの全サイクルを大幅に短縮できます。

全体的に、3D プリントは ATP エンジンの重量を軽減することでコストを削減します。エンジンは 5% 軽量化され、航空機の燃料消費量を削減できます。さらに、設計変更により、ATP のエンジンは燃料の燃焼効率が向上し、従来の処理方法で製造されたエンジンよりも燃料消費量が 20% 削減され、出力が 10% 増加します。

燃料消費量が削減されるだけでなく、エンジン部品の 35% が 3D プリントで製造されています。この設計により、ATP の組み立て部品が少なくなり、摩耗の機会が減るため、元のメンテナンス方法も覆されます。

米国のセスナ・エアクラフト社は、軽・中型ビジネス機、ターボプロップ機、単発ピストンエンジン機の世界有数のメーカーです。以前、テキストロン社とGE社は、8人乗りで価格が480万ドルの次世代ターボプロップ機セスナ・デナリの発売を発表した。次世代航空機であるセスナデナリは、3D プリント部品を使用したエンジンを搭載しています。

3D プリンティングは、複雑なチタンや鋼の金属部品を印刷するために使用され、設計の最適化を通じて、元々は組み立てに数百の部品を必要とした部品を置き換えます。小型のターボプロップ機ですが、ジェット機のように飛びます。合理化された単段制御エンジンにより、燃料消費量が 20% 削減され、出力が 10% 以上向上します。この航空機の中核技術は、GEアビエーションが買収したチェコ共和国プラハに拠点を置くターボプロップエンジンメーカー、ウォルター・エアクラフト・エンジンズ社から提供されたものです。 GE は 7 年をかけて設計出力が最大 1,650 軸馬力のエンジンを開発し、GE に新たな収益の場を開きました。

GE は、もともと GE のエンジニアであり航空界の伝説的人物であるゲルハルト・ノイマン氏が超音速ジェットエンジン用に開発したエンジンの可変ステーターブレードなど、エンジン分野における革新的な技術をターボプロップ機にも取り入れていることも特筆に値します。 GE はまた、3D プリントされた部品、空冷式タービンブレード、統合エンジンおよびプロペラ管理を 1 つのシステム統合制御プラットフォームに使用しています。これらの新技術により、航空機の性能が大幅に向上し、エンジンのオーバーホール間隔が 30% 以上延長されます。

出典: 3D Science Valley 詳しい情報:
GE、3Dプリント燃料ノズル搭載LEAPエンジンの270億ドル受注を獲得
【詳細解説】航空機エンジン整備における3Dプリント技術の応用

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