原標(biāo)題:重磅!中國(guó)發(fā)現(xiàn)超級(jí)金屬!飛機(jī)火箭上天全靠它!一克價(jià)值300元!
長(zhǎng)期以來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)一直都是我國(guó)航空工業(yè)中的一個(gè)短板,F(xiàn)在,我國(guó)部分軍用飛機(jī)依然使用國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī),而在商業(yè)航空領(lǐng)域,C-919大型噴氣式客機(jī)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)也產(chǎn)自一家美法合資企業(yè)。
為了盡快補(bǔ)足這塊短板,國(guó)家一直在加大航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)力度。國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)制造2025》明確提出要“建立發(fā)動(dòng)機(jī)自主發(fā)展工業(yè)體系”,在十三五期間,我國(guó)又啟動(dòng)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)重大專項(xiàng)。如今,航空工業(yè)持續(xù)發(fā)力,正不斷縮小著與國(guó)際一流發(fā)動(dòng)機(jī)的差距。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)每秒散熱1700多度,唯有“錸”金屬不被熔化
在河北廊坊科技園,一款為無(wú)人機(jī)和商務(wù)機(jī)而設(shè)計(jì)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)正在進(jìn)行150小時(shí)試車,考核發(fā)動(dòng)機(jī)在各種狀態(tài)下技術(shù)性能和可靠性及壽命等綜合指標(biāo)。
中國(guó)科學(xué)院工程熱物理所所長(zhǎng)朱俊強(qiáng):150小時(shí)做完了,首飛保證就沒(méi)問(wèn)題了,可以到不同高度進(jìn)行試飛了,這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)基本定型。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是當(dāng)今世界上最復(fù)雜的、多學(xué)科集成的工程機(jī)械系統(tǒng)之一,需要在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速和高載荷的嚴(yán)酷條件下工作,并滿足功率大、重量輕、可靠性高、安全性好、壽命長(zhǎng)等眾多十分苛刻甚至相互矛盾的要求,因此航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)的“皇冠”。我國(guó)雖然已經(jīng)是國(guó)際上為數(shù)不多的幾個(gè)可以獨(dú)立研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家之一,但是航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能不達(dá)標(biāo),一直都是中國(guó)航空業(yè)的一塊心病。
十三五期間,我國(guó)啟動(dòng)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)重大專項(xiàng),航空工業(yè)持續(xù)發(fā)力,不斷縮小與國(guó)際一流發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的差距。
中國(guó)科學(xué)院工程熱物理所輕型動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室實(shí)任徐綱:這一款渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)它的耗油率,它的壽命,這些指標(biāo)都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,國(guó)內(nèi)也是個(gè)空白,所有的零件都是自主設(shè)計(jì),然后自主生產(chǎn),尤其是像里面的高溫的單晶渦輪葉片,實(shí)際上就是可以說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)里面,加工的難點(diǎn)中的難點(diǎn)。
單晶葉片處于航空發(fā)動(dòng)機(jī)中溫度最高、應(yīng)力最復(fù)雜、環(huán)境最惡劣的部位,是航空產(chǎn)品第一關(guān)鍵零件,它的鑄造工藝直接決定了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
在這臺(tái)1000公斤推力的發(fā)動(dòng)機(jī)中心,核心部件就是眼前這60片單晶葉片。發(fā)動(dòng)機(jī)將空氣進(jìn)行壓縮之后壓入燃燒室,在有限的空間內(nèi)和燃料發(fā)生劇烈燃燒,產(chǎn)生猛烈的燃?xì)鈬娚淞,推?dòng)這些葉片高速旋轉(zhuǎn),讓看似單薄的零件迸發(fā)出驚人的動(dòng)力,每一片葉片輸出的馬力都相當(dāng)于一臺(tái)2.0排量的SUV汽車。
朱俊強(qiáng):我們一千公斤級(jí)的發(fā)動(dòng)機(jī),它的高壓轉(zhuǎn)速都在三萬(wàn)多轉(zhuǎn)接近四萬(wàn)轉(zhuǎn),大概的切向速度就是每秒種450米左右,溫度大概是1720多度。
為了防止熔化,工程技術(shù)人員把每一片葉片都制作成空心,中間還設(shè)計(jì)了一個(gè)精密而復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)帶走的熱量,可以在1/20秒、甚至更短的時(shí)間內(nèi)燒開(kāi)一壺水。但是在1700度的高溫之下,普通金屬還是不夠耐熱。生產(chǎn)單晶葉片,離不開(kāi)一種珍貴的稀有金屬-錸。
在成都航宇超合金技術(shù)有限公司,我們見(jiàn)到了單晶葉片生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的金屬
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