面具交友 图为航空发动机 中国现在在工业领域内已经取得了相当巨大的成就,但还存在一些技术没有突破,比如航空工业方面的航空发动机,航空发动机制造非常复杂,对工艺与材料的要求都极高,那么造航发到底有多难呢?有专家表示制造航空发动机不仅需要突破三大关键材料技术,还要拥有极为丰富的制造经验,好在前不久中国一口气突破了这三大关键材料技术,造出了性能符合要求的发动机,目前正在积累制造经验,准备研发更先进的发动机,让美日专家大惊失色,倒吸了一口凉气,或许不久后全球最先进航发的称号就将落在中国产品身上了。 图为航空发动机 很多人都知道制造航空发动机的难度非常高,但可能对难度到底有多高没有概念,实际上做一个比喻就能明白,航空发动机在燃烧时内部的工作温度可以高达上千摄氏度,在飞机进行超音速飞行时内部气流的速度也达到了每秒300多米,而且航空发动机内部还安装有上千片涡轮叶片,它们需要在如此高的温度和如此快的速度下每分钟旋转上万次,承受好几吨的离心力,才能产生足够的推力,而且航空发动机还需要在这种状态下可靠工作数千乃至上万小时,才能满足人类对它寿命的要求,发动机的工艺和材料技术之难可想而知。 图为航空发动机 有专家曾总结出,研发现代先进发动机至少需要突破三大关键材料技术,并且积累非常丰富的经验才有希望,这三大关键材料技术分别是高温合金、碳复合材料和陶瓷材料,其中高温合金是指可以在上千摄氏度的高温下正常工作的合金,它要求在如此之高的温度下也拥有数百兆帕的强度,可以承受巨大的力量,航空发动机的涡轮叶片就需要用高温合金制造,每个叶片都要在上千摄氏度的环境下承受好几吨的离心力,安全运转几千个小时,一旦它出现问题,发动机就会停车甚至爆炸。 碳复合材料细节用碳纤维增强,并且以碳基材料作为基体的全碳复合材料,这种复合材料的强度比传统复合材料更高,并且也可以承受极高的温度,如今这种材料被用于制造发动机壳体与尾喷管,它需要与发动机燃烧的火焰直接接触,承受着亚音速和超音速火焰气体的冲刷,在长达几千小时的整个发动机寿命期间都绝不允许出现漏洞或销毁等情况,很显然一旦发动机外壳被火焰烧穿,整架飞机都凶多吉少。 图为航空发动机 陶瓷材料也是一种可以在高温环境下工作的材料,和我们平常见到的陶瓷不同,航空发动机中使用的陶瓷材料要求拥有很高的韧性,不能像普通陶瓷那样一触即碎,这种材料在发动机中主要用于制造轴承,承受发动机主轴每分钟上万转的转速和巨大推力,如果它出现了问题,整台发动机会瞬间爆炸。 然而只有这些材料技术还不够,研发先进航空发动机还必须拥有充分的经验,比如日本虽然也突破了这三大关键技术,但因为缺乏足够经验,日本至今也无法制造先进发动机,好在中国如今也已经突破了这三大关键技术,并且拥有远比日本丰富的研发发动机的经验,不久后中国就有能力研发出自己的先进发动机。 ![]() |