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航空發動機的原理簡潔,吸氣-壓縮-混合點燃-噴出,可是為什麼實際研發和生產的時候如此的困難,世界上有少數幾個國家能夠生產出來?
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  • 1 # 一坑四彈

    原理大家都懂,就那幾個公式,可是離實際應用差的還有十萬八千里。

    差不多每隔一段時間我們都能在新聞上看到:中國成功攻克航空發動機×××技術。這都攻克這麼多難關了,怎麼中國的航空發動機還是不行呢?

    圖F119

    不瞞你說,離攻克航空發動機技術還早,要真正研製出一款世界先進的航空發動機,整個工業技術和科技實力必須比現在再上一個層次。航空發動機號稱“工業之花”並不是徒有虛名。

    材料

    航空發動機需要的材料成百上千,軸、壓氣機、渦輪、燃燒室、各種管路、密封件,每一種都不是隨隨便便能搞出來的。人類科技能發明的材料,渦扇發動機上肯定是先試試能不能用。現在炒的挺熱門的陶瓷發動機,上世紀80年代渦扇發動機葉片已經開始使用陶瓷材料了。至於單晶材料目前已經更新到第四代。據說美國現在正在研究碳基材料,效能可以秒殺金屬,如果能成功,也是神了。

    材料技術是工業的基礎,但是也是最費時費力的一個領域,想走捷徑都沒門,只有老老實實一個一個實驗做,一個配方一個配方的燒,運氣不好白費幾年功夫都有可能。

    製造技術

    製造技術是另一個難點,鐳射打孔、無餘量精鑄、離子束焊接、表面熱處理,這些都是小兒科。有許多製造工藝都讓人覺得不可思議,北航的徐惠彬院士說他們研究葉片熱塗層,一套實驗做下來要8000小時,一年到頭都不停的。前幾天我還看到報道,另一位院士研究齒輪滲氮工藝,能大幅度提高齒輪的壽命,也搞了幾十年剛剛出成果。

    這些製造技術美華人、俄華人都會,但是讓他們教你那是痴心妄想,尖端工藝拿錢是根本買不過來的,別國走的路,中國也得一步一步從頭走過來。

    設計

    是不是材料和製造都沒問題,就OK了?那樣就有點小看航空發動機了,沒有好的設計和經驗一切都是白費。

    日本的材料技術和製造水平在全球可以說是數一數二,也雄心勃勃的搞起自己的渦扇發動機XF5,材料用的都是頂級的,製造技術也用最先進的。渦輪前溫度打到1900K,比渦扇10都高一百多K,上臺一試,推力5噸多,達到中國上世紀80年代渦扇9的水平。被笑話:用神一樣的材料,堆出來shi一樣的發動機。圖日本的XF5發動機

    說什麼都離不開錢,研究渦扇發動機需要雄厚的財力,建風洞要錢、建高空臺要錢、做實驗更要錢,沒有鉅額資金的投入,就聽不到發動機的響聲。美帝研究F135投入了上百億美金,這還是在上一代成熟發動機的基礎上進行的開發。

    美國F100剛研製成功就遇到嚴重質量問題,造成F15大面積趴窩,前後花了十幾年,十幾億美金才使可靠性達到讓人滿意的水平。

    其他方面能說的還很多,渦扇發動機研製的過程確實非常艱難,尤其是像中國這樣基礎太差,需要補課的地方太多。可能還得投入不少的資金和時間才能追上現在美國和俄羅斯的水平。

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