科学重器|为什么航空发动机那么难造?( 二 )


所以这个大力支持 , 仅仅是停留在表面而已 。
直到1945年的八月份 , 德国人把他们的Me262喷气式战斗机率先投入到战场上使用 。
英国人伸着脖子 , 惊讶张大了嘴巴 , 瞪着一双圆溜溜的眼睛 , 一副不可思议的模样:“啊!这!啊!这这……原来是真的 , 这东西可以飞的这么快 , 太牛了!”
“好像 , 我们也有这东西 , 真不好意思!”
“那……我们大力支持好了 , 赶紧让他做出来!”
“其实我们已经大力支持了!”
“那还等什么?这次要更大力的支持!快去!别耽搁了!”
于是老先生十分痛心捂着心口 , 在之前很长一段时间里头 , 他手里一直攥着最先进的技术 , 结果德国的飞机最先飞到了天上 , 而且是一飞冲天 , 惊掉了所有人的下巴 。
到了1948年 , 英国政府这才公开承认了老先生的贡献 , 并封了爵士 , 晋升为准将 。
当然这些不是重点 , 重点在于研发发动机的过程中 , 老先生一直为材料问题苦恼 。
那么问题来了 , 材料咋就卡住了航空发动机呢?
您自己想想 , 发动机喷的是火苗子 , 那温度可不是一般的高 , 啥材料能抗的住 , 在这种高温高压下工作?普通材料 , 时间一长 , 全得给你融化了 。
别的不说 , 就德国人造的那种喷气式飞机 , 他的发动机也只能使用五十个小时 , 这就得拆下来进行大修 。
五十个小时能干啥?也就打个七八场战斗吧 , 这要是不收手回头就要发生空中停车的事故 。
您怕不怕?
而到了二战末期的时候 , 德国人已经没法生产优质的钢铁材料 , 以至于这种发动机的工作寿命 , 已经下跌到了十个小时到二十个小时的时间 。
就这时间 , 打上个三次战斗 , 发动机就得歇菜了 。
所以困扰航空发动机的 , 并不是什么原理和设计 , 任何大胆的设计都能设计出来 , 最麻烦的是 , 你的设计有什么材料能扛得住才成 。
如今的发动机 , 也就抗个五百到一千个小时 。
说道这里 , 问题就来了 。 这些发动机到了使用寿命 , 也没见他们有融化的极限 , 咋就不能使用了呢?
要想了解这事 , 咱就得从微观来了解了 。
首先我们都是九年义务教育走出来的战友 , 都明白任何物体都是由分子或者原子构成的 。
就拿一块钢铁来说 , 几个铁原子塞进去一个碳原子 , 这就叫钢 。 如果塞的过渡 , 这叫生铁 , 如果塞少了这叫纯铁 。
而我们用的只能是钢 , 不能是别的东西 , 纯铁啦 , 生铁拉就不能用 。
好了 , 有了这个知识垫底 , 下边就好解释了 。
当然 , 在解释之前 , 还得普及一个小知识 , 分子和原子是运动的 , 而且是无时无刻都在运动的 , 那么这种运动随着温度升高他运动的越激烈 。
好吧 , 发动机在喷火的时候 , 必然会出现这么一个现象 。
一喷火 , 温度急剧上升 , 包裹火苗子的铁壳子 , 温度随之上升 。
“热啊!太热了!”于是钢铁内的原子开始活跃起来 , 剧烈运动起来 。
那么这个时候 , 您拿着放大镜瞅上一瞅 , 就会发现 , 原来几个铁原子加一个碳原子的结构出现了不稳地 , 有些地方多了几个碳原子 , 有些地方少了碳原子 。
啊!难题出现了 , 一块叫做钢铁的东西 , 在局部 , 有些地方成了纯铁 , 有些地方成了生铁 。
这是钢铁吗?您告诉小编是不是这样的?
好吧 , 这还不是最麻烦的地方 , 最麻烦的地方 , 因为这种运动 , 有些地方他没有分子了 , 出现了空洞 。
别以为不可能 , 当然这种空洞您是拿肉眼看不出来的 , 而在宏观上却有了变化 , 这件发动机的外壳他变长了 。
就问您怕不怕?

而这一现象就被叫做融变 , 那么这种事情他是不可逆的 , 一旦发生了 , 就没法逆转 , 所以发动机离报废也就不远了 。
这也是为什么?二战德国造出来的喷气式发动机 , 最好的也只有五十个小时的使用时间 , 到了他们造不出更加优质的钢铁 , 他们只能造出使用时间为十个小时到二十个小时的发动机了 。