重大突破!中国航发冲出重围!原子弹也没有这么难搞
长久以来,有个问题一直困扰着我们,中国的火箭都能到月亮了,国产民用大客机也试飞了,第四代战机也诞生了,为什么航空发动机技术依然这么落后呢?
发动机作为航空装备的“心脏”,一直是我国军事工业的“心病”。作为现代工业皇冠上的明珠,航空发动机是经典力学在工程应用上逼近极限的一门技术。具体说来,航空发动机是为飞行器提供动力的热力机械,需要在高温、高压、高速旋转的条件下工作,对研制要求极高。
高性能航空发动机的研制难度非常大,否则全球能研制航发的国家也不会只有寥寥几个了。
要知道,当今世界上能自行制造核武器的有9个国家,能自行制造大推力军用涡扇发动机的有3个国家,而能自行制造大涵道大推力高性能民用涡扇发动机的国家,只有2个。
虽然,我国发动机已实现从国产第三代发动机“太行”到国产第四代发动机“峨嵋”的历史性跨越,但不得不承认,我国在高性能航发方面的实力和底蕴与美国差距甚大。
拿歼-20采用的“太行”发动机来说,它是我国第一种研制成功的大推力涡轮风扇发动机,改进后的“太行”发动机推力可达14吨以上。而美国第四代发动机F119推力约16吨左右,F-22战斗机装配该发动机,可以1.82马赫的速度进行超音速巡航。
航空发动机是中国战机的短板,我们要正视差距。不过,在近期的央视节目中有消息称,我国的航发工业有了新进展!
航空发动机的核心部件是单晶叶片,单晶叶片处于航空发动机中温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位,它的铸造工艺直接决定了航空发动机的性能,而我国已经自主研制出了单晶叶片。
那么,单晶叶片厉害在哪儿呢?
发动机在运作时,将空气进行压缩之后压入燃烧室,在有限的空间内和燃料发生剧烈燃烧,产生猛烈的燃气喷射流,推动这些叶片高速旋转,让看似单薄的零件迸发出惊人的动力,每一片叶片输出的马力都相当于一台2.0排量的SUV汽车,温度大概在1720多度。
当温度达到1700度高温后,普通金属是不够耐热的,因此单晶叶片就必须耐热。而生产单晶叶片,离不开一种珍贵的稀有金属——铼。
美国是全球最大的铼金属消费国,技术上一直处于垄断地位。由于铼可以广泛应用于喷气式发动机和火箭发动机,全球约80%的铼用于生产航空发动机,其在军事战略上有重要意义。为了维持在航空工业的优势地位,美国和其它一些西方国家常年针对中国进行材料和技术封锁。
而这种情况,如今终于逆转。中国成都航宇超合金技术有限公司的母公司,在其下属的陕西省洛南县黄龙铺钼矿区矿山中斟探到铼。更关键的是,这家矿业公司决定:自己生产用于航空发动机的单晶涡轮叶片。
然而生产设备的采购却面临着巨大的困难,生产设备中的热处理炉因为西方国家的严密封锁,中国企业根本无法将购得,而国内的企业也只能生产二级炉。
时间不等人,专家组另辟蹊径,尝试用电子行业的一级热处理炉来替代传统的航空工业一级热处理炉。这种跨行业的混搭比原来想象的,正负3度的偏差更低,它正负只偏差了2.1度,这几乎是比一级炉还要精密。
2015年7月22日,成都航宇第一批产品出炉,合格率一鸣惊人。这也意味着,我国突破了发动机加工难点中的难点。
就像这家矿业公司经理说的那样:
“中国这么多年的这个经验,凡是国外对中国进行封锁的,靠着我们自己的自力更生艰苦奋斗,我们都能够在这个领域取得突破。
”
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