Das DLR entwickelt im Rahmen eines Verbundprojekts Brennkammerauskleidungen aus dem oxidischen CMC-Werkstoff WH1P0X. Durch den Einsatz hochtemperatur- und thermoschockbeständiger CMC-Werkstoffe soll der Kühlluftverbrauch zukünftiger Flugzeugtriebwerke verringert und damit deren Effizienz erhöht und gleichzeitig deren Schadstoffausstoß verringert werden. Bei der Auslegung der CMC-Brennkammerschindeln wurden sowohl die Fertigungsmöglichkeiten als auch die charakteristischen, thermischen und mechanischen Werkstoffeigenschaften berücksichtigt. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Krafteinleitung bzw. die Anbindung der Brennkammerschindel an die Tragstruktur gelegt. Konventionelle, metallische Bauweisen konnten wegen der stark unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von CMC-Schindel und Metallstruktur nicht übernommen werden. Ausdehnungskompatible Befestigungskonzepte wurden sowohl für kleinflächige, separat befestigte Brennkammerschindeln als auch für eine ringförmige Struktur entwickelt. Letztere ist aus einfach herstellbaren Einzelkomponenten aufgebaut und kombiniert die Vorteile von kleinflächigen Brennkammerschindeln mit rohrförmigen, einteiligen CMC-Heißgaslinern. Die Ziele der weiteren Entwicklung sind die Umsetzung der Befestigungskonzepte in einem Demonstrator und die Qualifikation von Versuchsmustern in realitätsnahen Prüfstandstests.
Konstruktive Gestaltung von CMC-Brennkammerschindeln
2004
5 Seiten, 3 Bilder, 1 Tabelle, 3 Quellen
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