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原創再次傳來一大捷報,中國發動機關鍵技術成功突破,多少錢也買不到

來源:思遠軍事 編輯:從小磊

原標題:再次傳來一大捷報,中國發動機關鍵技術成功突破,多少錢也買不到

圖為C919大型國產干線客機目前使用的LEAP-X1C發動機

近日,據媒體報道,剛傳出收購烏克蘭航發巨頭馬達西奇的消息后不久,中國航空工業界再次傳來一大捷報,中國自研航空發動機復合材料葉片這一關鍵技術被成功突破,解決了一項困擾國產航空器發展幾十年的難題,而由于航空發動機葉片涉及到相當復雜的材料學科問題,并且在解決材料問題后仍然要具有精準加工這些高強度材料的工藝,各大航空強國都把相關技術列為不外傳的機密,可以說是其他國家花多少錢都買不到的。

圖為渦扇式航空發動機

在世界航空史上,自渦輪風扇式發動機從剛剛問世起,便主要采用各種高強度的金屬來作為發動機風扇葉片及各級壓氣機的主要材料,畢竟在過去數十年來多數人的認知當中,以鈦合金為代表的各種金屬鑄成的航發葉片才能長時間承受數千轉每分鐘高轉速所帶來的復雜受力情況,并且在遭到飛鳥等外來異物撞擊時具有盡可能高的抗損性,而以這一時期內的材料學水平而言,這種認知也是沒有錯的。

但是,采用金屬作為航發葉片也帶來了另一個問題:理論上來說,渦扇發動機的直徑與全長之比,也就是涵道比越大,其產生同等推力所需的油耗就越低,整體可能產生的總推力也越大,然而隨著涵道比變大,風扇葉片的直徑也就會不可避免地變大,而尺寸變大的風扇葉片不僅自身重量增加了,還需要更大更重的機匣與傳動機構將之帶動,于是一來二去,載重量不可避免地增加之后油耗又會增大,成了一個死循環。

圖為復合材料制作的渦扇發動機葉片

而飛行過程中的油耗對于一架航空器來說,無疑是會影響其潛在用戶采購意愿的一大指標,如果是一架民航客機,更高的單位油耗意味著航空公司方面更高的運營成本;而如果是軍用運輸機或預警機等特種飛機,更是將直接影響到滯空時間和作戰半徑這些重要指標,所以,一種在確保具有不遜于金屬的強度前提下盡可能輕量化的新型航發材料,便成了全世界航空工業界孜孜不倦的研發目標。

在此大環境下,碳纖維復合材料便呼之欲出了,需要指出的是,中國并非首個將這類材料應用在航空發動機風扇葉片上的國家,在此之前,英國羅爾斯.羅伊斯和美國通用電氣公司都已經將該技術實用化了,不過,正如前文所敘,這種核心技術是不能指望通過向其他國家購買得到的,因而中國航發人自力更生研發、取得出色成果自然是值得肯定的創舉。

圖為國產C919大型客機

相比傳統的金屬材質風扇葉片,同等尺寸的碳纖維復合材料材質葉片要輕巧得多,換裝后可以有效降低油耗,在強度方面又可以說是有過之而無不及,而且還有著相當長的使用壽命,在維護保養方面也比金屬制品更為簡便,可以說是集各種優點于一身,如果說航空發動機是一個國家航空工業界的心臟,那么我們的這顆心臟將就此搏動得更為有力。

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