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aFJRプロジェクト

aFJR(高効率軽量ファン・タービン技術実証)プロジェクト

航空機のエンジンは、地球温暖化への対策として環境基準が年々厳しくなっており、燃費が良く、排気のきれいなエンジンが求められています。

JAXAは、ファンと低圧タービンの軽量化並びに効率向上を目的に技術開発を行い、実証試験によりその有効性を確認します。

また、国内のエンジンメーカが次世代エンジンの国際共同開発の設計分担を担える技術レベルを目指します。

aFJR (Advanced Fan Jet Research) picture01

aFJR: 高効率軽量ファン・タービン技術実証

 

耐熱性能が高いセラミックス基複合材料CMCによる低圧タービン動翼の破壊シミュレーション

JAXAのaFJRプロジェクトは新素材として開発されたCMCという材質を使った低圧タービン動翼の破壊のシミュレーションを行いました。

回転している動翼が静翼(固定されたタービン翼列)に接触し、破壊されていく行程が解析されています。

 

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CMC 低圧タービン

 

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CMC素材による動翼が静翼に接触し、破壊が起こる行程の解析

 

 

高効率ファン(空力効率向上)

ファンのブレードの形状を工夫し、表面を流れる気流が層流から乱流に変わる位置を後方に遅らせて抗力を減少させる「層流ファン空力設計技術」をファンに適用します。

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ファンロータブレードのシミュレーション結果

 

軽量低圧タービン技術

金属に比べて軽く、耐熱性能が高いセラミックス基複合材料(CMC)を使って軽量化を図ります。

 

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CMCテストピースによるハイスピード衝突シミュレーション

 

軽量ファン(ブレード、ディスク)

ファンのブレードの内部を中空にして軽量化を図ります。また、回転するファンを支えるメタルディスクについても、新しい金属加工技術を開発することで強度を保ったまま軽量化を図ります。

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軽量吸音ライナ

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吸音ライナとその内部構造

 

aFJR紹介サイト

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JAXA(宇宙航空研究開発機構) 調布航空宇宙センター
所在地 〒182-8522 東京都
調布市深大寺東町7-44-1