王尚

摘   要：航空发动机机匣材料的研究中，耐冲蚀性能是非常重要的，这直接关乎发动机的进气性能、工作的性能以及其服役寿命。随着碳纤维复合材料在航空发动机领域的应用越来越广泛，对其耐冲蚀性能的研究十分不可或缺。本文通过对正交编织碳纤维复合材料平板进行高速冲蚀试验，改变不同试验参数（冲蚀速度、冲蚀角度等）并且与钛合金、铝合金材料的冲蚀情况进行对比，来对其耐冲蚀性能做出较为详细的评价。

关键词：冲蚀试验  耐冲蚀性能  正交编织碳纤维复合材料  高速  对比

中图分类号：TG52                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（a）-0106-05

Abstract： In the researches of the materials of aero-engine casings， the erosion characteristics are very important. The erosion characteristics have huge influences on intake performance， work performance and service life of the engines. With the wider applications of carbon fiber reinforced polymer in the aero-engines， the researches for the erosion characteristics of carbon fiber reinforced polymer have great significances. This research had high-speed erosion tests on orthogonal woven carbon fiber reinforced polymer plates， changed different experiment parameters （impact velocity， impact angle， etc.） and made comparisons with titanium alloy as well as aluminum alloy to acquire the erosion characteristics of orthogonal woven carbon fiber reinforced polymer in detail.

Key Words： Erosion test; Erosion characteristics; Orthogonal-woven carbon fiber reinforced polymer; High speed; Comparison

随着航空发动机技术的进步，对航空发动机的耗油率、推重比、噪声、安全以及稳定性能提出了更严格的要求。在航空發动机中，复合材料的应用空间也越来越旷阔。由于碳纤维增强复合材料具有比较高的韧性以及强度，并且随着其价格的不断降低[1]，通用公司和GKN Aerospace公司从20世纪90年代开始共同研发碳纤维编织结构增强树脂基复合材料的风扇机匣。GEnx发动机第一次采用了这种碳纤维复合材料硬壁风扇机匣。此外，CFMI公司研制的LEAP-X 发动机也采用了这种结构的风扇机匣[1]。这种结构的风扇机匣不仅在结构与工艺方面易于制作，而且尺寸精度也很高[2]。

飞机在不同的工况下飞行时，有时工作环境会十分恶劣。在如沙漠地区等含有大量砂砾的环境下工作时，这些砂砾可能会不停地冲击机身表面，还有可能通过进气道进入到发动机中。……