航空科普:中國弱勢!航空發動機為什麽一直被卡脖子,建造航發到底有多難?
發布時間:2021-03-11
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航空科普:中國弱勢!航空發動機為什麽一直被卡脖子,建造航發到底有多難?

我們(men) 中國的弱勢在哪裏?

看到這個(ge) 問題,我想大家不約而同地會(hui) 想到,精密儀(yi) 器、芯片、航空發動機等領域,因為(wei) 這幾個(ge) 領域存在弱勢,是大家眾(zhong) 所周知的,甚至遭到了他國的壟斷。

中國弱勢!航空發動機為什麽一直被卡脖子,建造航發到底有多難?

 

中國的航空發動機似乎一直欠缺著火候,說到這個(ge) ,我們(men) 看一下航空發動機的3D動畫圖。

中國弱勢!航空發動機為什麽一直被卡脖子,建造航發到底有多難?

 

看上去是不是複雜又多姿?

這不僅(jin) 僅(jin) 是我們(men) 肉眼可見的複雜,而是從(cong) 他的設計到製造都很複雜,因為(wei) 這本身就是一種高度複雜和精密的熱力機械,畢竟作為(wei) 飛機的心髒,是非常重要的存在,隻有好的心髒,才能帶來更好的未來其組成的零件就達到了上萬(wan) 個(ge) ,有的零件的加工精度甚至達到了納米級,再基於(yu) 我國的精密儀(yi) 器的弱勢,自然對於(yu) 微米級、納米級的加工,還是欠缺精髓,雖然航空發動機已經有了百年發展,並且已經屬於(yu) 成熟產(chan) 品,可一直是我國的弱勢,也被卡著脖子。

那麽(me) 久了,為(wei) 什麽(me) 中國到目前為(wei) 止,還是造不出性能先進的航空發動機呢?

中國弱勢!航空發動機為什麽一直被卡脖子,建造航發到底有多難?

 

這可是個(ge) 大問題!

首先我們(men) 來了解下,航空發動機的製造難點。

1、發動機葉片

我們(men) 可以看到航空發動機上有著許多的葉片,看上去好像是風扇葉似的,但是你可別小看了這些密密麻麻的葉片,因為(wei) 這些葉片是發動機的關(guan) 鍵零件,因為(wei) 他們(men) 實現了發動機的核心功能,那麽(me) 這麽(me) 關(guan) 鍵的零件部分,自然有著較高的科技含量。

中國弱勢!航空發動機為什麽一直被卡脖子,建造航發到底有多難?

 

在發動機上,可以說有著幾千片這種葉片,還有不同種類,並且這些葉片還擁有不同材料、不同工藝,不同的部件,還有不同的需求。

就部件來說,航空發動機的葉片分為(wei) 風扇葉片、壓氣機葉片以及渦輪葉片,要說最難的,就是渦輪葉片中,高溫單晶渦輪葉片,堪稱發動機核心技術的最高點。

中國弱勢!航空發動機為什麽一直被卡脖子,建造航發到底有多難?

 

為(wei) 什麽(me) 這樣說呢?

因為(wei) 發動機在運行的時候,這些葉片所要承擔的是超過2000攝氏度的高溫,以及承擔本身重量1萬(wan) 倍的離心力,以每分鍾轉數萬(wan) 轉的速度,持續旋轉幾個(ge) 小時。

為(wei) 了能夠解決(jue) 這些問題,在發動機上會(hui) 采用複雜的冷卻係統,並且還對葉片的選材有著很高的要求,畢竟如果不能進行隔熱以及抗高溫,又或者高韌性等特性,很有可能就會(hui) 被融化或者因為(wei) 高速旋轉而裂開。

找到選材,就要通過精密的製造技術進行製造,所以就發動機上的渦輪葉片就需麵臨(lin) 選材、鑄造工藝等問題。

通過資料顯示,目前隻有俄美英法這幾個(ge) 國家的部分企業(ye) 能夠掌握這些技術。

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2、四高

四高是航空發動機的特點,指的是“高溫、高壓、高轉速、高負荷”,高溫就是發動機內(nei) 部的溫度高達1600攝氏度以上,甚至運轉時能夠達到2000攝氏度。

高壓則是壓氣機進口空氣和出口空氣的壓強,都要比大氣壓強高,高轉速我們(men) 上麵也提到過,會(hui) 達到每分鍾轉數萬(wan) 轉,並且我們(men) 知道在空中所麵臨(lin) 的外界阻力也是很強的,那麽(me) 高負荷的問題也需要得到解決(jue) ,可以看到這四高,都不是善茬。

中國弱勢!航空發動機為什麽一直被卡脖子,建造航發到底有多難?

 

3、性價(jia) 比和舒適度

性價(jia) 比比較好理解,主要就是經濟性,發動機能帶來的經濟性就是低油耗,而舒適度,則是指的是低噪音。軍(jun) 用飛機咱們(men) 沒得坐,但是民用飛機還是能坐的,坐過的人可能都聽到過傳(chuan) 來的噪音,聲音越大,我們(men) 肯定越難受,所以低噪音,也是難題。

這些林林總總的問題,很多地方都做不到世界一流水平,所以導致總體(ti) 發展很是緩慢。

中國弱勢!航空發動機為什麽一直被卡脖子,建造航發到底有多難?

 

那麽(me) 現在我國的發動機進展得怎麽(me) 樣了呢?

其實就目前來說,我國經過各項技術的追趕,整體(ti) 水平,已然趕超了很多國家,往大地說,僅(jin) 次於(yu) 美國,基本已經能夠做到獨立自主,軍(jun) 用發動機也不例外,不過也有部分型號,離不開像俄羅斯進口。

所以我們(men) 能知道,雖然僅(jin) 次於(yu) 美俄,但是和他們(men) 還是存在一定差距。

也期待著我國渦扇發動機的新型型號,盡早研發麵世,這樣對我國空軍(jun) 的發展,也具有極大的推進作用。



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