【上海錦鋁】國(guó)內(nèi)太行發(fā)動(dòng)機(jī)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展很大程度上借助材質(zhì)發(fā)展

　　近期有消息說(shuō)我國(guó)有關(guān)單位已經(jīng)研制成功全新一代鈦鋁合金。這種鋁合金能夠耐受900度左右高溫，可以用于國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)，有效提升國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)。

　　鈦鋁合金具備較好的延展性，材質(zhì)強(qiáng)度高，高溫環(huán)境下抗蠕變好。主要運(yùn)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片和低壓渦輪等方面，新型鈦鋁合金研制成功，為國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)提升推重比打下了堅(jiān)固的基礎(chǔ)。

　　國(guó)內(nèi)材質(zhì)發(fā)展為國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)提升提供了物質(zhì)基礎(chǔ)

　　眾所周知，航空發(fā)動(dòng)機(jī)從原理上屬于熱機(jī)，它利用熱能加熱空氣，后者受熱膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。因此航空發(fā)動(dòng)機(jī)能量來(lái)源于進(jìn)/排氣溫度差，后者就是我們常說(shuō)的(高壓)渦輪前溫度，在技術(shù)條件相當(dāng)情況下，渦輪前溫度越高，發(fā)動(dòng)機(jī)推力越大。不過(guò)這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，那就是渦輪前溫度增加，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部環(huán)境也會(huì)增加，這樣就對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件提出了更高要求。

　　另外一方面，航空發(fā)動(dòng)機(jī)又是飛機(jī)*主要系統(tǒng)，它的重量直接決定著飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量。根據(jù)有關(guān)資料，航空發(fā)動(dòng)機(jī)增加1公斤，飛機(jī)結(jié)構(gòu)可能會(huì)增加2公斤左右。因此航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)就是推力越來(lái)越大，重量越來(lái)越輕，具體表現(xiàn)就是發(fā)動(dòng)機(jī)推重比越來(lái)越高?，F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比已經(jīng)超過(guò)10，并且還在向上提升。

　　航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片

　　目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)和低壓渦輪廣泛采用高溫合金是鎳基高溫合金。它在600-1000度范圍之內(nèi)具備較高的強(qiáng)度和抗腐蝕能力，不過(guò)缺點(diǎn)就是重量相對(duì)較大，從而增加了發(fā)動(dòng)機(jī)整體重量，而發(fā)動(dòng)機(jī)整體重量增加又會(huì)讓飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量進(jìn)一步增加，所以各國(guó)和地區(qū)航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)人員希望采用全新一代高溫合金替代鎳基合金，這就是全新一代耐高溫鈦鋁合金。

　　此前鈦鋁合金已經(jīng)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上面得到運(yùn)用，但是早期鈦鋁合金在工作溫度超過(guò)600度之后，各方面性能參數(shù)就會(huì)迅速下降，無(wú)法滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)需要。因此上世紀(jì)90年代之后發(fā)達(dá)國(guó)家投入大量資源用于提升鈦鋁合金工作溫度，經(jīng)過(guò)努力取得了技術(shù)突破，研制成功工作溫度超過(guò)900度鈦鋁合金，并且進(jìn)入實(shí)用。例如全新一代客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)LEAP就采用了鈦鋁合金葉片，新葉片重量比原來(lái)采用鎳基高溫合金葉片降低50%，可以說(shuō)效果顯著。

　　國(guó)內(nèi)鈦鋁合金一體成型葉片

　　中國(guó)有關(guān)單位也非常重視鈦鋁合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域運(yùn)用，上世紀(jì)90年代國(guó)內(nèi)鈦鋁合金工作溫度已經(jīng)提升到550度，進(jìn)入新世紀(jì)國(guó)內(nèi)鈦鋁合金再接再厲突破600度大關(guān)，前面說(shuō)過(guò)國(guó)內(nèi)外材質(zhì)界普遍認(rèn)為這個(gè)指標(biāo)是鈦鋁合金“熱障溫度”，在這個(gè)溫度之下鈦鋁合金各方面性能參數(shù)較好，但是超過(guò)這個(gè)溫度各種方面性能參數(shù)變差。為了提升國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)，國(guó)內(nèi)有關(guān)單位著手研制耐溫度性能參數(shù)更好的鈦鋁合金，經(jīng)過(guò)努力，有關(guān)單位突破一系列技術(shù)難關(guān)，研制成功能夠耐受900度高溫的鈦鋁合金，某些性能參數(shù)甚至要比發(fā)達(dá)國(guó)家同類型材質(zhì)還要好，例如在室溫塑性上相對(duì)于美國(guó)單晶合金材料的2%還要高上4.9%，這種新材料誕生也為國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)升級(jí)打下了堅(jiān)固的基礎(chǔ)。

　　國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)正在不斷向前邁進(jìn)

　　【上海錦鋁金屬】航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為現(xiàn)代工業(yè)革命尖端，集中了諸多技術(shù)領(lǐng)域*高技術(shù)成果。因此航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)步需要長(zhǎng)期、大量探索和攻關(guān)，因此國(guó)內(nèi)材質(zhì)、工藝等領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步，正在不斷推動(dòng)國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)向前邁進(jìn)。