美國(guó)空軍已將激光噴丸（LSP）技術(shù)應(yīng)用與F101航空發(fā)動(dòng)機(jī)，用來(lái)提高風(fēng)扇葉片的疲勞壽命，降低葉片對(duì)異物破壞（Foreign Object Damage，FOD）的敏感性。

案例

1991年，美國(guó)空軍B-1B型轟炸機(jī)發(fā)生多起鈦合金渦輪葉片失效故障，導(dǎo)致整個(gè)B-1機(jī)型停飛。主要的故障原因是FOD，葉片被引擎吸入的冰塊或其他硬物體撞擊產(chǎn)生裂紋，葉片失效斷裂并最終導(dǎo)致引擎損壞。

B-1B 轟炸機(jī)

美國(guó)空軍規(guī)定所有B-1飛機(jī)起飛前均需進(jìn)行人工檢查，使用包括棉球、棉手套甚至壓線在內(nèi)的多種工具擦拭每一扇葉片前緣以查出有缺陷、裂紋的葉片。如果發(fā)現(xiàn)哪怕一處缺陷，該扇葉片就需要更換，在此之前飛機(jī)禁止起飛。1994年統(tǒng)計(jì)，僅B-1型飛機(jī)起飛前的葉片檢查每年就需要100多萬(wàn)工時(shí)，軍費(fèi)開(kāi)支超過(guò)1000萬(wàn)美元。因此，擺在美國(guó)空軍面前的問(wèn)題是：

• 提高發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片疲勞壽命

• 降低發(fā)動(dòng)機(jī)檢查成本

• 減少B-1機(jī)型停機(jī)維修時(shí)間

解決方案

基于激光噴丸（激光沖擊強(qiáng)化）技術(shù)，美國(guó)空軍開(kāi)展了提高F101航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片穩(wěn)定性和降低葉片FOD敏感性的研究。對(duì)葉片人工制造0.25英寸深的缺口，用來(lái)模擬FOD，然后采用激光噴丸和機(jī)械噴丸技術(shù)處理這些有缺陷的葉片。對(duì)處理后的葉片進(jìn)行嚴(yán)格的疲勞測(cè)試，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，激光噴丸處理的葉片疲勞壽命獲得前所未有的改善。

F101新葉片的疲勞強(qiáng)度為75ksi（517MPa），異物損傷后該指標(biāo)降低至20ksi（138MPa），遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求。但是，有傷損的葉片經(jīng)激光噴丸處理后，疲勞強(qiáng)度均達(dá)到甚至超過(guò)了75ksi（517MPa）。在該項(xiàng)研究中，激光噴丸的強(qiáng)化效果大大優(yōu)于機(jī)械噴丸，甚至優(yōu)于原始的、無(wú)傷損的葉片。

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