【簡(jiǎn)介:】中國(guó),美國(guó),俄羅斯,英國(guó)和法國(guó)是世界上僅有的5個(gè)能獨(dú)立完成航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)及制造的國(guó)家。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)就不用說(shuō)了。艦船和汽車(chē)的也是能設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。
不過(guò)我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體水平低于
中國(guó),美國(guó),俄羅斯,英國(guó)和法國(guó)是世界上僅有的5個(gè)能獨(dú)立完成航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)及制造的國(guó)家?;鸺l(fā)動(dòng)機(jī)就不用說(shuō)了。艦船和汽車(chē)的也是能設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。
不過(guò)我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體水平低于國(guó)際先進(jìn)水平,這是整個(gè)國(guó)家工業(yè)水平低造成的。像航空發(fā)動(dòng)機(jī)的水平就比國(guó)際先進(jìn)水平晚20年左右,也就是說(shuō)美國(guó)20年前就能做的我們現(xiàn)在才能做。艦船和車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)也沒(méi)掌握核心技術(shù),受制于人。民用的更差了,人家通過(guò)技術(shù)壁壘在環(huán)保等要求上卡人,汽車(chē)企業(yè)也沒(méi)那么大的資金和實(shí)力去搞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)
飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是用什么材料做成的
航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)上所用的材料?! ∫?、合金 1、鋁合金? 鋁合金具有比模量與比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、加工性能好、成本低廉等突出優(yōu)點(diǎn),因此被認(rèn)為是航空航天工業(yè)中用量最起著至關(guān)重要的作用?! ≈饕獞?yīng)用位置:發(fā)動(dòng)機(jī)艙、艙體結(jié)構(gòu)、承載壁板、梁、儀器安裝框架、燃料儲(chǔ)箱等?! ?、鈦合金? 與鋁、鎂、鋼等金屬材料相比,鈦合金具有比強(qiáng)度很高、抗腐蝕性能良好、抗疲勞性能良好、熱導(dǎo)率和線膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn),可以在350~450℃以下長(zhǎng)期使用,低溫可使用到-196℃?! ≈饕獞?yīng)用位置:航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)葉片、機(jī)匣、發(fā)動(dòng)機(jī)艙和隔熱板等。 3、超高強(qiáng)度鋼? 超高強(qiáng)度鋼具有很高的抗拉強(qiáng)度和足夠的韌性,并且有良好的焊接性和成形性。 主要應(yīng)用位置:航天發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、軸承和傳動(dòng)齒輪?! ? 鎂合金 鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有密度小、比強(qiáng)度高、抗震能力強(qiáng)、可承受較大沖擊載荷等特點(diǎn)?! ≈饕獞?yīng)用位置:航天發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、齒輪箱等。二、復(fù)合材料 航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展之快,尤其是越來(lái)越嚴(yán)苛的溫度和重量要求,漸進(jìn)提高的傳統(tǒng)材料已然不能滿足,轉(zhuǎn)而呼喚材料科學(xué)開(kāi)辟新的體系,那就是復(fù)合材料。根據(jù)復(fù)合材料各自的特點(diǎn),可用于發(fā)動(dòng)機(jī)不同的零部件上?! ?、碳碳復(fù)合材料? C/C基復(fù)合材料,即碳纖維增強(qiáng)碳基本復(fù)合材料,它把碳的難熔性與碳纖維的高強(qiáng)度及高剛性結(jié)合于一體,使其呈現(xiàn)出非脆性破壞。由于它具有重量輕、高強(qiáng)度,優(yōu)越的熱穩(wěn)定性和極好的熱傳導(dǎo)性,是當(dāng)今最理想的耐高溫材料,特別是在 1000-1300℃的高溫環(huán)境下,它的強(qiáng)度不僅沒(méi)有下降,反而有所提高。是近年來(lái)最受重視的一種更耐高溫的新材料。最顯著的優(yōu)點(diǎn)是耐高溫(大約2200℃)和低密度,可使發(fā)動(dòng)機(jī)大幅度減重,以提高推重比?! ≈饕獞?yīng)用位置:碳碳復(fù)合材料如果能夠解決表面以及界面在中溫時(shí)的氧化問(wèn)題,并能在制備時(shí)提高致密化速度,并降低成本,則有望在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中得到大量的實(shí)際應(yīng)用。 目前已有部分應(yīng)用,例如美國(guó)的F119發(fā)動(dòng)機(jī)上的加力燃燒室的尾噴管,F(xiàn)100發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴及燃燒室噴管,F(xiàn)120驗(yàn)證機(jī)燃燒室的部分零件已采用C/C基復(fù)合材料制造。法國(guó)的M88-2發(fā)動(dòng)機(jī),幻影2000型發(fā)動(dòng)機(jī)的加力燃燒室噴油桿、隔熱屏、噴管等也都采用了C/C基復(fù)合材料?! ?、陶瓷基復(fù)合材料? 陶瓷基復(fù)合材料(CMC)由于其本身耐溫高、密度低的優(yōu)勢(shì),在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用呈現(xiàn)出從低溫向高溫、從冷端向熱端部件、從靜子向轉(zhuǎn)子的發(fā)展趨勢(shì)?! MC材料具有耐溫高、密度低、類(lèi)似金屬的斷裂行為、對(duì)裂紋不敏感、不發(fā)生災(zāi)難性損毀等優(yōu)異性能,有望取代高溫合金滿足熱端部件在更高溫度環(huán)境下的使用,不僅有利于大幅減重,而且還可以節(jié)約甚至無(wú)須冷氣,從而提高總壓比,實(shí)現(xiàn)在高溫合金耐溫基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升工作溫度400~500℃,結(jié)構(gòu)減重50%~70%,成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)升級(jí)換代的關(guān)鍵熱結(jié)構(gòu)用材。 主要應(yīng)用位置:短期目標(biāo)為尾噴管、火焰穩(wěn)定器、渦輪罩環(huán)等;中期目標(biāo)是應(yīng)用在低壓渦輪葉片、燃燒室、內(nèi)錐體等;遠(yuǎn)期目標(biāo)鎖定在高壓渦輪葉片、高壓壓氣機(jī)和導(dǎo)向葉片等應(yīng)用。 3、樹(shù)脂基復(fù)合材料? 先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料是以高性能纖維為增強(qiáng)體、高性能樹(shù)脂為基體的復(fù)合材料。與傳統(tǒng)的鋼、鋁合金結(jié)構(gòu)材料相比,它的密度約為鋼的1/5,鋁合金的1/2,且比強(qiáng)度與比模量遠(yuǎn)高于后二者。 主要應(yīng)用位置:航空發(fā)動(dòng)機(jī)冷端部件(風(fēng)扇機(jī)匣、壓氣機(jī)葉片、進(jìn)氣機(jī)匣等)和發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、反推力裝置等部件上得到廣泛應(yīng)用。 4、金屬基復(fù)合材料? 金屬基復(fù)合材料主要是指以Al、Mg等輕金屬為基體的復(fù)合材料。在航空和宇航方面主要用它來(lái)代替輕但有毒的鈹。這類(lèi)材料具有優(yōu)良的橫向性能、低消耗和優(yōu)良的可加工性,已成為在許多應(yīng)用領(lǐng)域最具商業(yè)吸引力的材料,并且在國(guó)外已實(shí)現(xiàn)商品化。 主要應(yīng)用位置:適合用作發(fā)動(dòng)機(jī)的中溫段部件。
飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)非常重要,它的葉片是用什么材料制造的,一起來(lái)見(jiàn)識(shí)下