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【エアバス A320ceo】IAE V2500 ファンブレードの形状

・エアバス A320/A321ceo(従来型A320シリーズ)に搭載されていたIAE V2500 エンジンのファンブレードを紹介します。

 

IAE V2500を搭載したA320ceo(画像のエアラインと、記事の内容は関係ありません)

IAE V2500 エンジンについて

AIRBUS A320ceo

IAE International Aero Engines
V2500

FAN BLADE

A320ceo_ファンブレード

エンジン概要
型式IAE International Aero Engines
V2500
最大推力25,000 lbf~33,000 lbf
(11,350 kgf~14,982 kgf)
ファン形式ワイドコード ファンブレード
ファン直径1.60m
ファンブレード長0.60m
ブレード枚数22枚
ブレード材質チタン合金
(Ti-6Al-4V)
構造中空拡散接合
(1世代目)
バイパス比4.6~5.4
全圧力比29.4~33.4
搭載機種Airbus A320ceo/A321ceo/A318/A319
MD-90

・1980年代、次世代の150席クラス(中・短距離)双発ジェット旅客機のエンジンとして、日本を含む5か国(P&W,RR,MTU,JAEC,FIAT)が共同で開発をスタートしたV2500エンジンは、1989年5月にエアバス A320ceoに搭載されて初就航した。

 

このエンジンには、それぞれのセクションを担当する会社の設計・製造技術が惜しみなく投入されている。

 

当時のファンブレードといえは、細長形状でブレードの振動を防止する突起(スナバ―)が付いているのが主流だったが、V2500にはスナバ―を除去した新しいファン動翼が装備された。

 

ワイドコード・ファンと呼ばれるこの動翼のメリットは、ファン効率・サージマージンの拡大・騒音低減・スナバ―後流に起因する圧力損失や流路面積減少に対する改善がある。

 

しかし、スナバ―なしで振動を防ぐには翼幅(コード)を従来の細長タイプと比較して1.5倍程度長くする必要があるが、それによってブレード1枚の重量は増えてしまう。

 

その重量増しを抑えるために採用されたのが、RRが世界で初めて開発に成功しRB211-535E4に搭載した、拡散接合によるチタン合金製中空ファン動翼の製造技術だった。

 

 

【関連動画】

V2500エンジンに関連した動画を自動取得しています。タイトルと内容が違う場合があります。

拡散接合によるチタン合金製中空ファン

・イギリスのRR社が、1984年にRB211-535E4エンジン(B757)で世界初の運用に入ったチタン合金製 中空ワイドコード・ファンブレード。

ワイドコード翼の重量増しという欠点を改善するために、このファン動翼には拡散接合技術が使われた。

その構造は、チタン合金製のサンドイッチ構造となっている。ブレードの腹側と背側を形成する平板(中空部は肉抜きがされている)の間にハニカムコアを挟み込んだ3層を拡散接合によって組み立てる。

拡散接合とは、材料の融点以下のある温度条件まで部材を加熱・密着させることで、接着したい部材間の原子の移動が可能となり直接接合する技術。

接着剤やロウ付けではなく、接合物だけで接着できるこの技術は、接合面の強度を母材と同等レベルにすることが可能とされている。(大雑把な表現です。詳しくは専門書やWikiにてご確認ください)

 

Output 9GbY2FIdRatherBeLearning, CC BY-SA 4.0, ウィキメディア・コモンズ経由で

・ある一説によると拡散接合されたブレードの見分けは、翼先端のスキーラ・チップ付近の模様を見るとわかるという話を海外の飛行機マニアの方から教えて頂きました。真偽はわかりません・・・

 

IAE V2500 ファンブレードの画像

ブレード全長は60㎝。ライバルのCFM56-5Bシリーズとサイズはほとんど変わらない。しかし、スナバ―のないフラットなワイドコード翼は空力的に洗練された効率の良い形状となっている。

スナバ―(突起物)を除去したことで発生する振動を防ぐために、翼幅(コード)を従来の1.5倍程度も幅広にする必要がある。

最大回転数 5,650rpm、根元のダブテール部には強大な遠心力が作用する。

中空ブレードのメリットは大きいが、バードストライク等の異物突入が発生するとソリッド(中実)ブレードよりも大きく変形する場合がある。(左上:ブレード後縁、右側:ブレード前縁)

ブレード先端部

先進の3次元空力設計が施されたV2500のファンブレードは、効率・サージマージン・騒音・損失など全てが従来のスナバ―付ファンよりも改善されている。

ファンブレードのサイズ

・ファンブレードのサイズは下記のとおりです。

エンジン型式IAE V2500
ブレードタイプワイドコード・ファンブレード
材質チタン合金(Ti-6Al-4V)
全長600 mm
最大幅290 mm
重量4,400 g
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