中國發動機壽命和可靠性為何不如西方發動機?這一技術終於被突破 !

turromda     2017-08-23     194     檢舉
中國發動機壽命和可靠性為何不如西方發動機?這一技術終於被突破 !

據媒體報道,我國中南大學研究員已經研究出了能夠抵抗3000℃高溫的陶瓷塗層復合材料,這種材料在軍事技術上有非常廣泛的應用。如果應用得當,甚至能將我國空軍的作戰能力提升一個大台階,這種材料最適合用在高超音速飛行器的塗層和發動機渦輪葉片上。

尤其是發動機渦前溫度,甚至直接決定了發動機的進氣效率和推力,每一代發動機的渦前溫度都比前一代發動機高上200度左右,到F119,渦前溫度甚至已經達到了約1750℃,在這個溫度下即使是普通鋼鐵都會融化,因此一般發動機的葉片不但使用了非常先進的合金材料,絕大多數還是單晶葉片,即使在如此追求材料的情況下,絕大多數發動機的單晶葉片依舊密密麻麻的分布著散熱孔和散熱片,這樣才能保證發動機的的性能,因此我們已經可以想像這種耐熱能力達到3000℃的材料能夠給我國航空業帶來多大的作用了。

中國發動機壽命和可靠性為何不如西方發動機?這一技術終於被突破 !

現代戰鬥機發動機均使用的是燃氣輪機中的渦輪風扇發動機,這種發動機是吸入空氣加熱後在環形燃燒室中直接燃燒,最終通過噴管向後噴出,達到推動飛機飛行的效果,一般戰鬥機的渦扇發動機還會配上加力燃燒室以求能夠獲得超音速飛行能力,在整個渦扇發動機中,風扇和渦輪毫無疑問是最重要的東西。因此,渦前溫度也成為了一個非常重要的指標,只有渦前溫度足夠高的情況下,才能獲得更高的推力,一般來說,渦扇發動機的渦前溫度提高100K,其推力就能提高約15%。

中國發動機壽命和可靠性為何不如西方發動機?這一技術終於被突破 !

如美國F15戰機上使用的F110發動機的渦前溫度約為1700K,中國殲10戰機上的渦扇10A的渦前溫度約為1750K,而到下一代發動機里,美國F22戰機所使用的F119發動機渦前溫度達到了2000K,約合1750℃,而中國的渦扇15發動機渦前溫度也達到了1700℃以上,這種強大的渦前溫度帶來了極其龐大的推力。F119和渦扇15發動機的推力都達到了160千牛以上,最大推力超過了16噸,也只有這種推力達到16噸以上的發動機,才能推動這兩款最大起飛重量達到30噸以上的發動機進行超機動和超音速巡航。

中國發動機壽命和可靠性為何不如西方發動機?這一技術終於被突破 !

而俄羅斯的蘇57戰機就是因為一直沒能獲得足夠強大的發動機,所以即使在其一直標榜的超機動性能上都難以比得上殲20和F22戰機。這款最大耐熱能力達到3000℃,約合3300K,除了渦扇15發動機以外,甚至可以用在我國下一代發動機中,甚至還可以裝備我國高超音速飛行器,在材料學跟上以後,我國的發動機性能和數量都堪稱「井噴」,完全比得上了國際一流水平。

近年以來,我國材料學領域產品頻出,除了這款耐熱能力達到3000℃的材料以外,還有包括錸系合金在內的一系列先進材料出現在了我國發動機領域,這也是我國近年來新成果頻出的原因。