飞机发动机叶片很难造?它们到底用的什么材料?今天算长见识了

飞机发动机叶片很难造?它们到底用的什么材料?今天算长见识了

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我们常见的飞机是目前最快的交通工具,每小时一千公里的速度,为人们出行带来了极大的便利,朝发夕至对于飞机来说,千里之行只需要1,2个小时左右的时间,就像古代传说的日行千里的神话一样实现了。飞机的强大工作动力,主要就是靠核心部件,飞机的发动机,而飞机发动机工作时,又主要靠叶片来旋转,为什么飞机发动机叶片很难造?它们到底用的什么材料?今天算长见识了。拿我们民航客机来说,民航飞机的发动机叶片是由三种叶片组成的,分别是风扇叶片、压气机的叶片和涡轮叶片,飞机发动机叶片难造,主要是建造叶片的特殊金属难以生产。飞机发动机最外面的叶片是为了保护发动机,调控气流冲入发动机的风速和流速,避免因为过快的气流冲击,导致发动机内的燃油浪费。这组叶片的作用非常重要,它们能保证气流可以通过挤压进行气流强弱的可控,从而能保护飞机不受气流的强弱影响而忽快忽慢。实际上飞机发动机的挤压叶片,不是一般的材料,能在高空中承受强烈气流的冲击,还能进行挤压气流的操作,这些叶片还不会变形,具备的强度和韧性,以及抗压能力,重要的是能扛得住高温和高压,是非常厉害的。因为飞机在高空飞行,空气的压力越大,气流冲进发动机经过叶片旋转和摩擦,要非常耐磨的叶片才行,而且发动机燃烧室的燃油燃烧时,达到大约一百度左右的温度。喷出的空气会变成高温气流,发动机向外导出的气流温度也会随之升高,没有强悍的耐压和耐高温叶片,是无法担当保护飞机发动机重任的,所以就需要特殊材质才能制造这种叶片。飞机发动机的挤压气流的叶片,是越往发动机里面,整个叶片的直径会越小,但是形成密集的十多层叶片排列,可以形成非常稳定的饿导流空气的效果,辅助发动机把冲进去的气流导出,从而形成向前飞进的推力。目前最新的发动机风扇叶片是用复合材料制成的,这种复合材料主要是高温合金,能够抵御高速旋转产生的高温不会变形,还包有钛合金是为了保护发动机叶片不会在高速旋转中破裂和损伤,而且能够在维修当中方便进行更换。在我国民航领域,多年来一直民航客机都是主要依靠进口,而我国自己还没有攻克飞机的研发建造和生产技术。大多数非都是从美国和法国等欧美国家进口到国内的,自然所有的飞机零部件都是由国外提供维修和更换。但是我国科研工作者,始终没有停下自主研发的脚步,一方面我国的民航飞机在维持进口机型的使用,另一方面研发国产飞机的进程始终也在全力提升。经过了多年的研发,我国目前终于能成功生产出国产民航飞机了,而且也解决了飞机发动机的叶片生产问题。目前飞机发动机的叶片,主要是用铸造的方法进行生产的,主要采用高温合金铸造,而且由我国钢铁研究总院的高温材料研究所,经过研发后,提供高温合金,这种属于我国的专利技术了。高温合金这种特殊金属,又叫作热强合金,能在高温环境,高压力条件下,在苛刻的工作标准下,还能按照设定要求保持正常工作状态的金属材料,这种高温合金,不仅耐氧化和耐腐蚀,还能应对复杂的疲劳环境,甚至能承受高达600度到1200度的高温而不会有任何变形和破损。高温合金的强度,耐拉扛断裂的韧性等,都是非常厉害的。这种高温合金早在上个世纪初欧美就开始研发,到上世纪30年代开始应用在涡轮喷气发动机上,从而随之使用到航空飞机上面,从而成为飞机发动机叶片的核心材料,高温合金的分类多,还有多种制造工艺。目前在航空发动机领域,高温合金的位置非常重要和特殊,在飞机发动机的最重要的耐热四个部件,燃烧室,涡轮叶片,涡轮盘和导向器,都必须要使用到高温合金,才能确保飞机发动机的正常工作,另外像飞机的转叶,尾喷口等部件也是需要高温合金,可以说飞机最重要的核心部件,都离不开这种特殊的金属来建造。而高温合金的加工工艺也非常复杂和先进,就算是国际上很多国家也把这个生产技术当做机密,目前我国能生产高温合金的企业很少,而且产能和产量也非常低,主要就是供应民航飞机建造和军工领域使用。

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