【簡介:】中國,美國,俄羅斯,英國和法國是世界上僅有的5個能獨立完成航空發(fā)動機設(shè)計及制造的國家?;鸺l(fā)動機就不用說了。艦船和汽車的也是能設(shè)計生產(chǎn)的。
不過我國發(fā)動機的整體水平低于
中國,美國,俄羅斯,英國和法國是世界上僅有的5個能獨立完成航空發(fā)動機設(shè)計及制造的國家?;鸺l(fā)動機就不用說了。艦船和汽車的也是能設(shè)計生產(chǎn)的。
不過我國發(fā)動機的整體水平低于國際先進水平,這是整個國家工業(yè)水平低造成的。像航空發(fā)動機的水平就比國際先進水平晚20年左右,也就是說美國20年前就能做的我們現(xiàn)在才能做。艦船和車輛的發(fā)動機也沒掌握核心技術(shù),受制于人。民用的更差了,人家通過技術(shù)壁壘在環(huán)保等要求上卡人,汽車企業(yè)也沒那么大的資金和實力去搞發(fā)動機設(shè)計
飛機的發(fā)動機是用什么材料做成的
航空航天發(fā)動機上所用的材料。 一、合金 1、鋁合金? 鋁合金具有比模量與比強度高、耐腐蝕性能好、加工性能好、成本低廉等突出優(yōu)點,因此被認為是航空航天工業(yè)中用量最起著至關(guān)重要的作用?! ≈饕獞?yīng)用位置:發(fā)動機艙、艙體結(jié)構(gòu)、承載壁板、梁、儀器安裝框架、燃料儲箱等。 2、鈦合金? 與鋁、鎂、鋼等金屬材料相比,鈦合金具有比強度很高、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,可以在350~450℃以下長期使用,低溫可使用到-196℃?! ≈饕獞?yīng)用位置:航空發(fā)動機的壓氣機葉片、機匣、發(fā)動機艙和隔熱板等?! ?、超高強度鋼? 超高強度鋼具有很高的抗拉強度和足夠的韌性,并且有良好的焊接性和成形性。 主要應(yīng)用位置:航天發(fā)動機殼體、發(fā)動機噴管、軸承和傳動齒輪。 4 鎂合金 鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有密度小、比強度高、抗震能力強、可承受較大沖擊載荷等特點?! ≈饕獞?yīng)用位置:航天發(fā)動機機匣、齒輪箱等。二、復(fù)合材料 航空發(fā)動機的發(fā)展之快,尤其是越來越嚴苛的溫度和重量要求,漸進提高的傳統(tǒng)材料已然不能滿足,轉(zhuǎn)而呼喚材料科學開辟新的體系,那就是復(fù)合材料。根據(jù)復(fù)合材料各自的特點,可用于發(fā)動機不同的零部件上?! ?、碳碳復(fù)合材料? C/C基復(fù)合材料,即碳纖維增強碳基本復(fù)合材料,它把碳的難熔性與碳纖維的高強度及高剛性結(jié)合于一體,使其呈現(xiàn)出非脆性破壞。由于它具有重量輕、高強度,優(yōu)越的熱穩(wěn)定性和極好的熱傳導(dǎo)性,是當今最理想的耐高溫材料,特別是在 1000-1300℃的高溫環(huán)境下,它的強度不僅沒有下降,反而有所提高。是近年來最受重視的一種更耐高溫的新材料。最顯著的優(yōu)點是耐高溫(大約2200℃)和低密度,可使發(fā)動機大幅度減重,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的氧化問題,并能在制備時提高致密化速度,并降低成本,則有望在航空發(fā)動機中得到大量的實際應(yīng)用?! ∧壳耙延胁糠謶?yīng)用,例如美國的F119發(fā)動機上的加力燃燒室的尾噴管,F(xiàn)100發(fā)動機的噴嘴及燃燒室噴管,F(xiàn)120驗證機燃燒室的部分零件已采用C/C基復(fù)合材料制造。法國的M88-2發(fā)動機,幻影2000型發(fā)動機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。 2、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,在航空發(fā)動機上的應(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?! MC材料具有耐溫高、密度低、類似金屬的斷裂行為、對裂紋不敏感、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)約甚至無須冷氣,從而提高總壓比,實現(xiàn)在高溫合金耐溫基礎(chǔ)上進一步提升工作溫度400~500℃,結(jié)構(gòu)減重50%~70%,成為航空發(fā)動機升級換代的關(guān)鍵熱結(jié)構(gòu)用材?! ≈饕獞?yīng)用位置:短期目標為尾噴管、火焰穩(wěn)定器、渦輪罩環(huán)等;中期目標是應(yīng)用在低壓渦輪葉片、燃燒室、內(nèi)錐體等;遠期目標鎖定在高壓渦輪葉片、高壓壓氣機和導(dǎo)向葉片等應(yīng)用?! ?、樹脂基復(fù)合材料? 先進樹脂基復(fù)合材料是以高性能纖維為增強體、高性能樹脂為基體的復(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,且比強度與比模量遠高于后二者。 主要應(yīng)用位置:航空發(fā)動機冷端部件(風扇機匣、壓氣機葉片、進氣機匣等)和發(fā)動機短艙、反推力裝置等部件上得到廣泛應(yīng)用?! ?、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代替輕但有毒的鈹。這類材料具有優(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,并且在國外已實現(xiàn)商品化?! ≈饕獞?yīng)用位置:適合用作發(fā)動機的中溫段部件。
飛機發(fā)動機非常重要,它的葉片是用什么材料制造的,一起來見識下