我國航空發動機材料終於趕上美國,發動機迎來春天

發動機是機器的心臟,航空發動機對於航空事業的發展來說是很重要的,它是促進航空事業發展的推力。現在全世界只有美俄英法四個國傢俱有自主研發航空發動機的能力,而其他國家大都還處於仿製的階段。

隨著我國綜合實力的不斷提升,我國希望在航空發動機上能有自主研發能力,而且我國研發的航空發動機希望能在軍事和民用上都發揮作用。航空發動機最重要的是材料的製造,發動機對於材料的耐高溫特性要求非常高,而我國一直以來無法找到合適的耐高溫材料,所以才會在發動機的研發上一直停滯不前。

我國航空發動機材料終於趕上美國,發動機迎來春天

目前全世界所研發出的航空發動機材料主要有高溫合金、金屬基符合材料、金屬間化合物等,而美國正在開發的單晶合金材料與其他材料相比,要高出27~42℃。俄羅斯在新材料的研發上也不落後,他們正在積極開發ⅨC-55。除了以上這些耐高溫材料,鎳鋁型合金也在研發行列。

航空發動機材料除了要求要耐高溫之外,它對於發動機的節油、降噪、減重等方面都有很重要的作用,所以很多國家都在積極研發新的航空發動機材料。

美國所研發的4822合金,是最先突破鈦鋁合金材料在航空發動機領域主要位置的研究成果。而且美國研發的波音787飛機上就使用的是4822合金材料設計製造的發動機。這種材料製作的飛機,使得飛機節油20%,噪音也比之前的飛機低了很多。4822合金材料成為航空發動機製作材料的新寵。

而中國,雖然這些年來,航空發動機的研發和製造工藝上,還不能和歐美髮達國家的工藝相媲美,但是在航空發動機材料的研發上,我國卻從來沒有停止過,並且處於世界領先地位。為此,我國還專門成立了“中國航空發動機集團有限公司”。經過我國科研人員的不懈努力,終於,南京理工大學科研團隊研發出了新的航空發動機材料,即新型鈦鋁合金。這種新型材料承受的高溫達到900℃以上,這一耐高溫強度和目前世界最先進的發動機材料相比,提升了150℃-250℃。

我國航空發動機材料終於趕上美國,發動機迎來春天

現在國內發動機的研發所使用的材料是鎳基合金,這一材料最主要的特質就是耐高溫,其耐高溫能力可以達到650℃-750℃。美國在研發新材料的道路上也一直沒有停止,他們也研發出了新材料,即含鋁、鈦的彌散強化型鎳基合金。但是我國開發出來的新材料在耐高溫上並不穩定,一旦溫度超過它的承受範圍,材料便會變形,這對於航空發動機的使用來說是很危險的。

因此,我國研發出的新一臺的鈦鋁合金材料,在耐高溫上就明顯優於以往的鎳基合金材料。同時它還具有質量小,強度大等優勢。隨後,我國的陳光教授所帶領的團隊,在鈦鋁合金的基礎上,有對其進行技術加工,發明出了“聚片雙晶鈦鋁單晶”,這項新研究成果的最大特點就是強度和耐溫性上有提升了一個等級。

我國航空發動機材料終於趕上美國,發動機迎來春天

“聚片雙晶鈦鋁單晶”和美國目前所擁有的4822合金材料相比,它的強度、質量、抗高溫性等眾多性能都明顯要優於美國。

一般按照國際標準,新材料的耐高溫能力每提升25℃-30℃,就可以稱為新一代合金,但是我國研發的“聚片雙晶鈦鋁單晶”材料,足足提高了150℃-250℃,可想而知,它的等級已經不是簡單的一級二級可以概括的。

現在,我國所研發的“聚片雙晶鈦鋁單晶”這一新型材料已經運用到我國航空發動機的製造上。我國在航空發動機的製造工藝上雖然還無法趕超美國,但是在材料上的突破,使我國在這場追逐賽中已經有了很大的收穫和進步。未來,我國將繼續研發新的材料,而我國航空發動機的研發也不會止步,相信有了新材料的加持,我國航空發動機一定會在不遠的將來在世界上有一席之地。所有的發展都不是一蹴而就的,一步一個腳印踏踏實實的走,才能讓勝利果實更豐滿。

我國航空事業的發展是目前軍事力量上一個薄弱的環節,所以國家非常重視航空事業的發展,而這發展背後就是眾多科學家辛勤付出的過程,他們的努力已經初見成效,相信未來我國的航空事業一定會在世界上大放異彩。


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