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不用美国发动机C919照样能飞!钛合金叶片到位,同时准备两款航发不用美

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不过若想用钛铝合金制造发动机叶片

对一架飞机来说,发动机就是它的核心,同时也是整架飞机研发最为复杂和困难的地方。目前飞机采用的涡扇发动机工作原理并不复杂:空气流过风扇后经由压气机压缩,在燃烧室内再喷洒上雾状燃油形成高温高压气体,这种燃气经涡轮和喷管膨胀,燃气以高速状态从尾喷口冲出来产生反冲力,也就是推动飞机向前飞行的推力。

道理一听就懂,但航空发动机实际研发起来却非常困难,比如发动机的叶片。航空发动机运转时叶片会在高温高压环境下工作,因此航发叶片不仅要耐高温还需要具备极高的结构强度,不然一旦出现变形整部发动机就要报废。除此之外,叶片的寿命还要长,寿命是衡量一部发动机合不合格的重要方面,制造这样的航发叶片需要掌握极高的材料学和制造工艺,因此目前能够制造航发的国家寥寥无几!

C919是我国自主研发的一款中型商用干线飞机,我国航空市场规模庞大,未来的潜力更是巨大,因此对这种客机有巨大的需求量,而这种商用客机实现国产化对我国航空发展无疑会起到巨大的促进作用。不过与其他任何一架大飞机一样,C919有一些部件也是采用他国产品,比如此前C919使用的发动机就是美国LEAP1C发动机。

去年初,美国称将停止向C919提供LEAP1C发动机,原因是出于“技术保密”考虑,实际上一款本就是用来进行商业买卖的航空发动机本就没有什么“保密”可言,而且发动机的关键是具不具备制造能力,如果没有制造能力,把一部发动机拆开摆在面前也装不起来!美国这样做的目的实际上就是为了防止C919研发成功后与波音等形成竞争。

那么没有了美国的发动机C919就不能起飞了吗?当然不是!实际上使用LEAP1C只是C919的前期选择,在后期C919本就是要配备国产发动机,并且我国同时为C919准备了两款发动机——CJ1000A和CJ2000。上面说过,研制一部航发需要极高的材料学和制造工业,这种工艺我们目前能不能掌握呢?捷报传来!近日CCTV报道:国产钛铝合金叶片研发成功,并且通过了抗疲劳和震动测试,下一步就将安装在CJ1000A航发上面进行实际测试。

实际上,耐高温高压的合格叶片我国早已具备制造能力,比如涡扇10太行发动机叶片使用的的镍基高温合金材料,不过这种材料制作的叶片虽然可靠耐用,但成本比较高,用在商用飞机上面不太合适。而钛铝合金成本低,并且同强度下重量更轻,不过若想用钛铝合金制造发动机叶片,如何提高其耐高温性能是最主要的难题。

高温是航空发动机的工作特点,而且是不可更改的,航发工作温度每提高100度,其推力就会增加百分之二十,从这个角度来看,在一定范围内航发的工作温度越高对动力来说是越好的,不过工作温度越高就需要制造出更为耐高温的材料。想要让钛铝合金更耐高温就需要提高冶金技术的工艺水平,同时配合新型耐高温涂层的应用。

发动机是一架飞机的“心脏” ,而叶片可谓是发动机的“核芯” ,国产钛铝合金叶片研发成功,代表我国接下来CJ1000A和CJ2000研发中的最大问题已经解决,这将加速两款国产大型航发的研发进度,促进C919和未来的大型国产商飞早日用上自己的发动机!

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发布日期:2021-01-07 23:27:18

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