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发表时间:2018-4-16 23:31

[图文] * 国产发动机技术落后几十年?专家一席话让人清醒许多 * [推荐]   



ysf009 发表在 军事杂谈 华声论坛 http://bbs.voc.com.cn/forum-70-1.html


  

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  据媒体报道,我国北航大学研发出了世界先进水平的单晶涡轮叶片,这种单晶涡轮叶片是发动机中最重要的装备,此次突破标志着我国终于打破国外技术封锁和垄断,使得我国航空发动机技术缩小了10年差距,军事专家张强告诉记者,当前,在先进航空发动机技术中,涡轮叶片作为航空发动机的核心部件,长期处在高温环境,接受复杂应力应变考验,成为工况最为恶劣的航空零部件,随着航空发动机推重比的不断提高,复合冷却的单晶空心涡轮叶片的设计与制备已成为制约航空发动机发展的核心技术。涡轮叶片的制备工艺从早期的挤压、锻造发展为铸造,经历了等轴晶叶片、定向凝固柱状晶叶片和单晶叶片三个发展阶段。作为最为先进的单晶叶片,其性能水平成为一种型号发动机先进程度的重要标志,在一定意义上,也是一个国家航空工业水平的显著标志。某种程度上来说,涡轮叶片甚至决定了发动机的核心机,而核心机又决定了发动机的性能和寿命,对于中国来说,发动机性能足够出色即可保证中国空军的作战能力。


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回复时间:2018-4-16 23:32

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  尤其是中国空军一向的“心脏病”问题也可以得到彻底的缓解,而在未来空军的建设上,发动机自然更加重要,美国空军已经拥有了3款先进的第四代发动机(F-119、F-135、F-136),而我国目前还没有一款第四代发动机服役,而没有先进的发动机,即使是下一代战机研发成功,也无法拥有足够强大的第五代发展,叶片技术和粉末合金、高级装配工艺等三个领域让我国航空发动机技术落后美国30至35年,众所周知,航空发动机的制造技术代表着当前人类制造技术的最高水平。但实际上,先进发动机中的单晶涡轮叶片是通过定向凝固技术制造的,其内部需要开辟风冷通道,制造工艺极其复杂,因此被誉为“现代工业皇冠上的明珠”。上面这张照片中是俄罗斯AL-31某型发动机的单晶叶片内部结构,可以看见单晶叶片的内部是中空的,这个叶片是镍基耐热合金单晶铸造,内部布满了复杂的气冷通道,在叶片的前缘,有一排小孔用于在叶片表面形成气模保护叶片。实际上,中国航空发动机最大的阻碍就是涡轮盘和叶片加工问题。




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回复时间:2018-4-16 23:34

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  过去,由于作为航空发动机“心脏”的单晶高温合金叶片制造技术与发达国家相比还存在差距,我国的大推力航空发动机仍然只能采用定向柱晶叶片,发动机的动力、寿命与可靠性亟待提高,也严重阻碍我国发展推力更高的下一代航空发动机的步伐。 涡轮叶片的优势越大,在发动机上的优势就越大,美国发动机之所以在性能上天下无双,最重要的原因就是拥有非常强悍的叶片技术,美国发动机的叶片技术毫无疑问是目前全球最强,美国的第三代涡扇发动机就达到了非常强悍的性能,其研发的F110发动机拥有第三代涡扇机最大的推力,其早期型号的推力就达到了11吨,后期型号的改进型更是达到了14.7吨,这种发动机和第五代发动机也相差不远了。而在寿命上,F110更是拥有上万小时的寿命,一架战斗机在其服役期间甚至不需要更换发动机,而同时的俄罗斯AL31F寿命甚至只有2000小时,一架战机在其服役期间至少要更换4到5次发动机,而一台发动机的价格一般能达到战斗机的四分之一左右,这直接导致俄罗斯的战斗机全寿命价格甚至比美国的战斗机还要贵。




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回复时间:2018-4-16 23:34

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  总体上,燃机功率的不断提高,是靠提高透平进气温度来实现的,需要采用承温能力愈来愈高的先进叶片。而美国的第四代发动机的单晶叶片技术更是非常先进,例如美国空军的F119发动机,这款发动机不但拥有10级别的推重比和16吨的推力,还拥有非常强悍寿命,美国空军在生产了五百多台发动机后就直接关闭了F119的生产线,这就是美国空军对自己发动机的自信,认为F119发动机完全可以保证F22一直到退役,甚至有进一步改进的潜力。我国空军的发动机在这方面比起美国空军的差距就在于此,我国空军发动机寿命虽然在近两年已经超过了俄罗斯,但比起欧美还有极大的差距,尤其是在下一代发动机上,我国技术比起美国还有极大差距,和F414-EPE对应的发动机即涡扇19我国已经研发完毕计划试飞,而涡扇15发动机很可能已经制造完毕,美国这两款发动机都已经装备成功了数年了,而美国空军的F135发动机我国一直没有类似的型号,未来随着我国新一种第五代战机的研发,这种发动机我国是必然要装备的。




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回复时间:2018-4-16 23:35

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  随着我国新一代发动机叶片的研发完毕,我国的下一代发动机必然能够接近美国的水准,届时我国和美国的发动机差距就能拉到20年以内,虽然依旧有一定差距,但实际上已经解决我国追上美国空军的最大阻碍。




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