设万维读者为首页 万维读者网 -- 全球华人的精神家园 广告服务 联系我们 关于万维
 
首  页 新  闻 论  坛 博  客 文  墨 黄  页 分类广告 购  物
搜索>> 发表日志 控制面板 个人相册 给我留言
帮助 退出
 
不列颠地主的博客  
I am a Chinese, living in the UK, majoring in engineering, and interested in Chinese culture  
网络日志正文
侃侃航空发动机的难度 2017-05-18 22:48:11


常听人说,航空发动机是现代工业科技的皇冠上的钻石。这种说法很形象、很准确,却也不够全面,它仅是皇冠上的钻石"之一",因为类似的“之一"还有不少。那么为什么说它是“钻石",或是钻石级的难题?

是说中国的工业界和学术界不懂航空发动机? 否! 没吃过猪肉,难道还没见过猪跑? 中国人对航发的热工原理、流体动力学、材料学原理和材料工程学等等所有相关的理论知识,不仅是知道,而且有不少人是相当精通的。

那么说是中国的工厂里造不出航空发动机? 否! 这个也早己成为了历史,毕竟中国的大批的军机和民用飞机的发动机主要还是国产的,家常便饭没什么希奇。

难点有两个,其一是大推力发动机,其二是可靠性。这就得说说相关的制约因素,为使多数吃瓜群众能看得懂,地主尽量不用专业术语。喷气式飞机的发动机,其核心机构是一个透平机 (TURBINES, 涡轮),工作原理和电风扇、轮船螺旋桨是一样的,以几组涡轮和风扇将燃料和空气所产生的高温高压气体转换为向后喷发的强力气流,由此而产生强大的推力。由此,在流体动力学设计、热工技术等理论科目完成之后,最后要落实到与高温、高速、高负荷有关的材料、制造和检控技术方面。

其中的难点之一是涡轮叶片的选材和制造。目前所采用的材料是具有最好的高温强度性能的金属材料,镍基多元合金,号称“超合金" (SUPERALLOY)。但它所处的气流环境温度远超过了材料的软化温度,特别是用于军机的大推力发动机。所以它是两个问题,如何将镍合金的力学性能做到极限,如何对叶片进行动态强力冷却,从而使它始终处于一个安全的工作温度之下。

目前第一个问题早己不是世界性难题了,起码这几个主要工业强国之间的差距不大,包括中国。冷却技术包括两方面,其一是在叶片表面覆一层耐高温、热绝缘的薄膜,称为"热障涂层"(TBC: THERMAL BARRIER COATING),主要是氧化锆,这个涂覆技术是一难点; 其二是将叶片做成空心的,且顶端钻上密集的极细的发丝微孔,从而靠气流和气膜将叶片和高温气流动态隔离,这是另一个难点,更难,至今像英国罗罗公司这样的发动机巨无霸也还在大把大把地花钱做研发。

类似的技术密集型难题还有几个。这么说吧,哪位仁兄若能在任何一个专题上有工程意义上的突破,立马有人送您一顶院士戴戴。若是看官们有兴趣,地主抽时间再继续侃。

这还不是最难的。剩下的可靠性问题就不仅仅是单纯的技术问题了,而是工业基础和从业者的素质和敬业精神。但这个话题是一言难尽。


浏览(2890) (6) 评论(19)
发表评论
文章评论
作者:不列颠地主 回复 柱柱姐 留言时间:2017-05-27 15:57:58

欢迎柱柱姐光临! 我也是柱柱姐的粉。

你说的是乌克兰的安225吗? 乌克兰还是有不少好东西的。

回复 | 0
作者:柱柱姐 留言时间:2017-05-25 19:25:00

有希望了!还是乌克兰。请看下面两条新闻:

http://www.meihuanews.com/news/n143t0.html

http://www.meihuanews.com/news/n146t0.html

回复 | 0
作者:不列颠地主 回复 芨芨草 留言时间:2017-05-24 02:50:16

咱们是同行? 你说的问题在制造技术上难度不大。

回复 | 0
作者:芨芨草 留言时间:2017-05-23 22:57:56

材料应该也是一个不可忽视的问题。以前中国的金属制品都是大路货,追求产量不注重质量。现在不知怎么样了。我在超高真空设备上做过一些实验。有一次买了一小段真空管,带着一个警示标签,写着这个东西禁止出口到社会主义国家。超高真空设备上管道衔接处用的是无氧铜环,国内的真空设备的衔接处用的是橡胶园环,只适用于高真空。据说国内的工艺做不到使真空管不带气孔、无氧铜环不含氧。

回复 | 0
作者:不列颠地主 回复 老张 留言时间:2017-05-22 09:05:04

这个记者说得有些邪乎了。双金属离心铸造技术早在八十年代初就在轧辊行业普及了,我以前就是干这个的。若是说还需要几百次试验才成功,那真是太有钱了。呵呵

回复 | 0
作者:不列颠地主 回复 achedanv2 留言时间:2017-05-22 09:00:31

高人! 精辟。

回复 | 0
作者:老张 回复 achedanv2 留言时间:2017-05-21 23:42:04

对头。看过一个视频,讲中国制造双层腐蚀钢管。以前中国都是靠进口,奇贵。后有一国人用离心法做出来了,产品非常好,制造原理和日德不同。只是试验几百次才搞出来,个人观察欠缺系统设计实验。

回复 | 0
作者:achedanv2 留言时间:2017-05-20 22:19:21

俺不懂航空发动机,但俺根据自己的工程实践经验,几乎可以肯定地说,中国遇到的所有技术瓶颈不是什么工艺问题而是基础理论不过关,思维还不够开阔。要突破,需要有明确的目标,强有力的组织,充分的资源(研发到技工的全套人马和资金),更重要的是还要有民主的思维方式,出成果重奖、不出成果滚蛋的压力。

回复 | 0
作者:老张 回复 不列颠地主 留言时间:2017-05-20 17:28:10

谢谢地主回复,明白了点。我就觉得单纯用机械法打磨很难搞定,长知识了。

回复 | 0
作者:不列颠地主 回复 老张 留言时间:2017-05-20 15:34:25

老张您好!

我这么些年关注这方面多一些,若回答您这个问题,就比较专业枯燥了。试简答之。

镍合金的熔炼: 提炼纯镍靠电化学分解法; 镍合金的配制与熔炼一般电炉即可。

钻头的活有干过,但了解像金刚石和硬质合金这样的超硬材料的加工是用电火花切割或高能束刻蚀,例如激光或电子束。

回复 | 0
 
关于本站 | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站导航 | 隐私保护
Copyright (C) 1998-2016. CyberMedia Network /Creaders.NET. All Rights Reserved.