Lors du 15e salon aéronautique de Chine qui vient de s'achever, un certain nombre de nouveaux moteurs aéronautiques, tels que l'AEF1200 et le 177S, ont attiré l'attention. Au sommet de la technologie industrielle moderne, les roulements aérospatiaux internes du moteur sont équivalents à des "points de connexion" clés et sont essentiels pour garantir la fiabilité du moteur.
Lorsqu'un moteur d'avion fonctionne, la vitesse de rotation du rotor peut atteindre des dizaines de milliers de tours par minute. Toute erreur, quel que soit le problème, peut provoquer une force centrifuge et un frottement énormes, entraînant une panne du moteur. Alors, comment les roulements aéronautiques assurent-ils le fonctionnement stable du moteur ?
Les roulements aéronautiques servent de pont entre le rotor et le carter du moteur et sont principalement composés de trois parties : la bague intérieure, la bague extérieure et les éléments roulants. La bague intérieure est reliée au rotor et la bague extérieure est fixée au carter du moteur. Les éléments de roulement assurent une transition en douceur entre la bague intérieure et la bague extérieure, ce qui permet au rotor de tourner de manière stable autour de son axe.
La fabrication de roulements aérospatiaux de haute qualité est une tâche extrêmement difficile. Les exigences de performance des moteurs aéronautiques ne cessent de s'améliorer, en particulier les exigences de plus en plus strictes en termes de température, de charge, de vitesse, de durée de vie et de fiabilité, etc.
D'une part, les roulements aéronautiques doivent répondre à des normes extrêmement précises. Lors d'un fonctionnement à grande vitesse, même de petites déviations dimensionnelles peuvent provoquer des vibrations qui affectent les performances du moteur ou entraînent des défaillances. Les irrégularités dans la forme des éléments roulants peuvent entraîner une répartition inégale des contraintes, augmenter le risque d'usure et réduire la durée de vie. Une rugosité de surface élevée augmente non seulement la consommation d'énergie, mais produit également des particules fines, réduit l'efficacité et crée des risques pour la sécurité.
Par conséquent, la précision des roulements aéronautiques doit être strictement contrôlée. Si l'on prend l'exemple du moteur F100 utilisé par les F-15 et F-16, la précision de la forme et de la taille de ses roulements aéronautiques doit être maintenue au niveau du micron, l'erreur de circularité des éléments roulants et des chemins de roulement ne dépasse pas 1 micron, et la finition de surface est contrôlée dans une fourchette de 0,1 à 0,2 micron.
D'autre part, l'environnement de travail extrême impose des exigences extrêmement élevées en matière de sélection des matériaux. Les roulements aéronautiques doivent résister à d'énormes charges axiales et radiales, ainsi qu'aux vibrations du moteur et à l'impact des flux d'air. Par exemple, la température interne du moteur F100 peut atteindre 1 700 degrés Celsius et la pression peut atteindre 20 atmosphères standard. Cela signifie que les matériaux utilisés pour fabriquer les roulements aéronautiques doivent présenter une grande solidité, une résistance aux températures élevées, une résistance à la pression élevée et une résistance à la fatigue.
À l'heure actuelle, les roulements aéronautiques utilisés dans de nombreux avions de chasse de pointe utilisent principalement des alliages d'acier spéciaux ou de l'acier inoxydable. matériaux céramiques. Par exemple, la société britannique Rolls-Royce choisit l'acier M50 pour fabriquer des roulements d'aviation. Cet acier présente une excellente résistance à haute température et une grande dureté après traitement thermique. La céramique de nitrure de silicium, avec sa grande dureté, son faible coefficient de frottement, son excellente résistance à la corrosion et à l'oxydation, présente d'excellentes performances dans des conditions extrêmes.
Les roulements d'aviation sont l'un des symboles importants de l'industrie aéronautique haut de gamme et reflètent le niveau technique du pays dans ce domaine. Grâce à l'application de nouveaux matériaux, à l'optimisation de la conception, à l'avancement des processus de fabrication et au développement de la technologie d'essai, les futurs roulements d'aviation auront une capacité de charge plus élevée, une meilleure adaptabilité, une durée de vie plus longue et une plus grande fiabilité.
