複合・新機能材料
3D繊維骨格を持つ耐熱FRPを用いた航空機ジェットエンジン用軽量化ブレード
滋賀県
株式会社アイ・エス・ティ
2022年1月28日更新
プロジェクトの基本情報
| プロジェクト名 | 3D繊維骨格を持つ耐熱FRPを用いた航空機ジェットエンジン用軽量化ブレードの開発 |
|---|---|
| 基盤技術分野 | 複合・新機能材料 |
| 対象となる産業分野 | 環境・エネルギー、航空・宇宙 |
| 産業分野でのニーズ対応 | 高性能化（小型化・軽量化）、環境配慮 |
| キーワード | ポリイミド |
| 事業化状況 | 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中 |
| 事業実施年度 | 平成26年度～平成28年度 |
プロジェクトの詳細
事業概要
環境問題や燃料費高騰を背景に、航空機業界における航空機の燃費向上は重要な課題であり、コスト削減の必要性も含め、機体の軽量化による燃費の改善が求められている。本提案では、軽量化技術が未開発であるエンジンの圧縮機ブレードに着目し、I.S.T独自のポリイミド材料・加工技術、及び島精機独自の編成技術を融合して「新型耐熱FRP製軽量ブレード」を開発する。本新型ブレードの事業化により航空機エンジンの軽量化に貢献する
開発した技術のポイント
ジェットエンジンにおける、チタン合金製の圧縮機ブレードに替わる、耐熱FRP(FibeRReiNFoRceDPLastics)製ブレードを開発する
(新技術)
・耐熱FRP(FibeRReiNFoRceDPLastics)製ブレード
・強化繊維の3次元立体編成加工、RTM(ResiNTRaNsFeRMoLDiNG)法によるブレード成形
(新技術の特徴)
・構造部素材等の耐衝撃性等の高強度・高弾性率化、耐熱性・軽量化
・複合用高性能繊維の織編加工技術、繊維と樹脂の複合化技術等、複合材料の成形技術
具体的な成果
・耐屈曲性ポリイミド強化繊維を開発することができた
・強化繊維の3次元立体編成加工技術を開発することができた
・RTM法によるブレード成形技術を確立することができた
・ブレードの機械特性評価法の開発と強度の理論計算を実施できた
・目標比重1.5に対し1.58と若干重くなったものの、現行のチタン合金Ti-6AL-4V製ブレードに対し、本開発FRP製ブレードの適用により、剛性及び強度を相当以上に確保しつつ大幅な軽量化が実現可能なことを示唆することができた
研究開発成果の利用シーン
・ジェットエンジンにおける耐熱FRP(FibeRReiNFoRceDPLastics)製ブレード
‐ブレードの骨組み構造を構成する耐屈曲性ポリイミド強化繊維
‐強化繊維の3次元立体編成加工
‐RTM(ResiNTRaNsFeRMoLDiNG)法によるブレード成形技術
・発電用ガスタービンや蒸気タービンにも適用可能
実用化・事業化の状況
事業化状況の詳細
本事業の一部の成果であるポリイミド繊維およびポリイミド繊維を用いたFRPの技術強化を図っている。
提携可能な製品・サービス内容
共同研究・共同開発
製品・サービスのPRポイント
・エンジンの軽量化、燃費向上
‐構造部素材等の耐衝撃性等の高強度・高弾性率化、耐熱性・軽量化を向上
‐複合用高性能繊維の織編加工技術、繊維と樹脂の複合化技術等、複合材料の成形技術を向上
・耐熱温度250℃以上、比重1.5の軽量耐熱FRP製圧縮機ブレード
今後の実用化・事業化の見通し
・本開発FRP製ブレードの適用により、剛性及び強度を相当以上に確保しつつ大幅な軽量化が実現可能なことを示唆することができ、今後、エンジンメーカーにアピールしていく
参考情報
主たる研究等実施機関 企業情報
| 企業名 | 株式会社アイ・エス・ティ（法人番号：5160001000012） |
|---|---|
| 事業内容 | ポリイミド樹脂を代表とする機能性材料の開発製造 |
| 本社所在地 | 〒520-2153 滋賀県大津市一里山5-13-13 |
| ホームページ | http://www.istcorp.jp |
| 連絡先窓口 | 研究部 森内幸司 |
| メールアドレス | moriuchi_koji@istcorp.jp |
| 電話番号 | 077-543-2211 |
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