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乘坐超音速飛機的人,能聽見飛機發(fā)動機的聲音嗎?

作者:Anita 發(fā)布時間: 2022-03-16 19:59:17

簡介:】能。
聲波是機械波,它通過介質(zhì)傳遞振動,振動傳遞到我們的耳膜從而使我們能聽見聲音。
飛機發(fā)動機在高速運轉(zhuǎn)的過程中會產(chǎn)生振動,這種振動一方面會通過空氣向外部傳遞,同時也會通

能。

聲波是機械波,它通過介質(zhì)傳遞振動,振動傳遞到我們的耳膜從而使我們能聽見聲音。

飛機發(fā)動機在高速運轉(zhuǎn)的過程中會產(chǎn)生振動,這種振動一方面會通過空氣向外部傳遞,同時也會通過飛機構(gòu)件振動傳遞到飛機內(nèi)部,從而使飛機內(nèi)部的空氣也發(fā)生相應(yīng)的振動。

因此,無論飛機是不是超音速,只要飛機內(nèi)部的隔音措施做得不夠好,你都能聽到飛機引擎的噪聲。

戰(zhàn)斗機因為需要盡可能地減重,所以基本上沒有什么隔音措施,即便是超音速飛行,駕駛艙內(nèi)的噪聲也是令人無法忍受的。因此戰(zhàn)斗機飛行員都要佩戴飛行頭盔,頭盔和耳機可以最大限度地隔絕飛機引擎的噪聲,使之處于飛行員可承受的范圍,同時也能保持與外界的溝通。

波音和空客技術(shù)那么牛,他們可以制造航空發(fā)動機嗎?

首先謝謝邀請!

其實這個問題,就跟為什么我們不造芯片差不多,就是我們不是不能造芯片,而是我們現(xiàn)階段造不出來先進的芯片,落后的產(chǎn)品造出來根本就沒有競爭力,自然也就沒有市場。

波音與與空客其實很像“蘋果”,就很多“產(chǎn)品”都是各零部件供應(yīng)商提供零件,最后在一起組裝,不一樣的是“蘋果”很多零部件比如“芯片”是自己設(shè)計的,但不是自己生產(chǎn),而是交給臺積電代工。

圖注:我們?yōu)椴ㄒ糁圃斓拇刮病?/p>

波音、空客也是一樣,很多零部件都是由別人代工的,比如波音目前最先進的“波音787”就是由9個國家,12家公司參與生產(chǎn)的,我們的沈飛、西飛也有波音的零部件加工項目,而飛機發(fā)動機更是直接采用其他廠商的產(chǎn)品,比如美國“GE”通用電氣、“普惠”普拉特.惠特尼、“羅羅”羅爾斯.羅伊斯的產(chǎn)品。

圖注:目前全世界主要的幾家航空發(fā)動機制造/提供廠商。

那為什么波音和空客不自己生產(chǎn)飛機發(fā)動機呢?

“天真”個人看法不是它們造不了,而是造出來沒有競爭力!就像我們芯片一樣,不是造不了,而是造出來沒有市場競爭力!還不如直接采用三大航發(fā)廠商的產(chǎn)品,就像各大電腦廠商都采用“英特爾”的芯片一樣。

而為什么像波音、空客這樣的航空巨頭生產(chǎn)出來的“航空發(fā)動機”都沒有市場競爭力呢?

首先二戰(zhàn)那種老式的“活塞”發(fā)動機我們不談,我們現(xiàn)在只談現(xiàn)在先進的“大涵道比渦扇發(fā)動機”;

制造先進噴氣航空發(fā)動機的關(guān)鍵在于材料、加工工藝及設(shè)計制造,波音、空客在航發(fā)材料上應(yīng)該沒有問題,自己不行也可以直接采購本國內(nèi)的產(chǎn)品,關(guān)鍵在于加工工藝和設(shè)計制造。

我們都知道航發(fā)的原理很簡單,以渦扇發(fā)動機為例:就是風(fēng)扇、低壓壓氣機(高涵道比渦扇特有)、高壓壓氣機、燃燒室、驅(qū)動壓氣機的高壓渦輪、驅(qū)動風(fēng)扇的低壓渦輪和排氣系統(tǒng)等組成。

但是原理簡單,工程化很困難,尤其是大推力先進航發(fā)的加工制造極其困難,目前先進航發(fā)多達數(shù)萬個零部件,每個零部件的加工工藝要求都不近相同,甚至可以毫不夸張的說,給你個先進航發(fā)在沒有操作手冊的時候,連如何拆解都困難。

圖注:目前最先進的大涵道比渦扇發(fā)動機,波音777X應(yīng)用的“GE9X”

對于那些有先進航發(fā)制造經(jīng)驗的企業(yè)來說,一個航發(fā)數(shù)萬個零部件,比如A、B、C、D、E、F、G……它們知道如何加工、如何裝配,可是對沒有先進航發(fā)制造經(jīng)驗的企業(yè)來說,不要說如何加工、如何裝配了,甚至連哪個是A哪個是B都不知道,這就需要一步步從頭摸索,按我們通俗的話來說,就是“技術(shù)累積”。

其次,每個航發(fā)的零部件都是有“公差”的,就每個零部件加工的時候,會有一定的大小差別,是不可能完全一樣的,那這個差別是多少?沒制造過航發(fā)的企業(yè)不知道,最后裝配在一起的總差別又是多少,還是不知道。

這就對以后航發(fā)的可靠性提出了難題,航發(fā)不是汽車發(fā)動機,汽車發(fā)動機出問題的時候,汽車大不了停在路邊不開就是了,而用航發(fā)的飛機不行,飛機飛到一半航發(fā)出問題了,那飛機也就完了,以前我們殲10用三姨夫的時候,大多數(shù)事故都是“三姨夫”出問題,為這事我們沒少和毛子扯皮!

所以航發(fā)需要進行漫長而又嚴(yán)格的各種測試,而正如前文所說,先進航發(fā)有多達數(shù)萬個零件,同時航發(fā)的使用環(huán)境又極其嚴(yán)酷,渦輪葉片工作環(huán)境是在上千度的高溫下,保持每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)的穩(wěn)定運行,每秒鐘的進氣流量都是按“公斤”計算的,這么嚴(yán)酷的工作環(huán)境與這么多的零件想要確保不出問題是極其、極其困難的。

就拿我們來說,上世紀(jì)80年代就開始仿制英國的“貝斯”發(fā)動機,按理說對航發(fā)是有一定設(shè)計制造經(jīng)驗的,可是等到研制WS10這種第三代大推力小涵道比航空發(fā)動機的時候就遇到了難題,設(shè)計出來了也造出來了,但就是可靠性不行,尤其是“喘振”的問題,來回的折騰。

而主要原因是什么呢?一個是設(shè)計的問題,一個就是加工工藝的問題(跟材料屁關(guān)系都沒有,具體原因可能涉密就不談了)

圖注:WS10以前遲遲

出不來,根本就不是材料的問題,而是設(shè)計跟工藝的問題。

而這種難題不是單靠工業(yè)規(guī)模和工業(yè)加工能力就可以輕易改變的,就拿我們隔壁的鬼子來說,工業(yè)加工能力不可謂不強吧?

可是自己費勁巴力造了個5噸推力的“小推”就能樂的屁顛屁顛的。

圖注:鬼子“心神”

上用的“XF5-1”一個5噸的小推,曾讓鬼子興奮了好幾年。

這個關(guān)鍵還是“技術(shù)累積”的問題,只有自己有豐富的航空發(fā)動機設(shè)計制造經(jīng)驗,才能知道用那些設(shè)計來避免可能出現(xiàn)的問題,用那些技術(shù)加工工藝才能提高航發(fā)的性能和可靠性。

所以在“天真”看來,如果波音與空客想造航空發(fā)動機的話,以目前的技術(shù)條件來看應(yīng)該沒有問題,無非就是投資建廠而已,我們過去80年代都能造航發(fā),作為現(xiàn)在國際“軍工巨頭”的波音、空客來說一點問題都沒有。

但是……如何能造出“先進的航發(fā)”、如何能造出“先進可靠的航發(fā)”,這就不單純是看工業(yè)制造或者工業(yè)規(guī)模的問題了,而是技術(shù)積累的問題,而相關(guān)經(jīng)驗欠缺的波音、空客想制造先進大推力航發(fā)都非常困難,確切的說不止是波音、空客,任何其他工業(yè)制造企業(yè)想在沒有經(jīng)驗的情況下,就造好大推力航發(fā),根本不可能!

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