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首先要先从它极高的使用性能要求说起。当航空发动机启动后，风扇叶片快速转动，每分钟可达三四千转，每秒钟吸入的空气量超过400kg，单片叶片承受近40吨离心负荷，相当于挂着两辆大卡车在转动。! w2 {, N, p& m" m
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当一只1kg重的飞鸟撞向以500km/h的速度飞行的飞机时，产生的冲击力将达到20吨以上。风扇叶片要阻止外来物进入，守护飞行安全，这对为提高发动机效率一直在“减重瘦身”的风扇叶片而言，无疑是一大挑战。
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现在主流的风扇叶片大多选用先进复合材料。较之金属叶片，采用先进复合材料制造的风扇叶片可以有效降低重量，还具有更好的抗疲劳性能和耐久性，降低使用维护成本。
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: V+ F- a2 F! |复合材料风扇叶片的“骨架”是由上万束碳纤维丝束织造而成的增强体，如果折算到碳纤维单丝（直径约6μm），可达上亿根。
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风扇叶片的“肉体”是高韧性树脂，具备超高的抗冲击性能。每一束纤维要准确地排布在设定的位置上，灌注的树脂基体不允许出现任何孔洞。6 W: |, p- Y- p: W" z$ T) A k' t
" o, ~1 w4 m* I" s为了抗击鸟撞，风扇叶片前缘还需要牢牢地粘接上合身的“金属铠甲”。在复杂弯掠的叶型和超高的尺寸精度的约束下，风扇叶片可谓复合材料制造界的“顶级难题”。# c" L) o! U7 c4 M" T
& G4 g1 I; L2 G3 {& i了解了风扇叶片所面临如此严苛的使用要求、如此复杂的结构特点和如此艰巨的制造挑战，下次乘坐飞机的时候，一定要欣赏一下风扇叶片！
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发表于 2023-6-2 13:19:05