中國將徹底治好發動機心臟病比核彈還重要

圖片為國產某新型發動機的渦輪葉片，葉片技術是航空發動機零件中非常重要的第一類零件技術。發動機性能指標的高低，都直接受葉片設計水平和製造質量的影響。航空發動機渦輪葉片 (包括渦輪工作葉片和導向葉片)是航空發動機中承受溫度載荷最劇烈和工作環境最惡劣的部件之一，在高達1500攝氏度的高溫下要承受很大、很複雜的應力 , 又要保持上萬轉的高速運動，因而對其材料的要求極為苛刻 。同時，渦輪葉片具有品種多、數量大、設計製造周期長等特點，它的設計、製造工作量約佔整機製造工作量的三分之一。

因此，如何質優、高效地設計出葉片，對於提高航空發動機設計質量、縮短研製周期，都具有重要意義。自上世紀20世紀四五十年代以來，中國航空工業對航空發動機渦輪葉片用材料，國內都投入了大量的人力、物力進行研究，研製出了不同的系列滿足了航空發動機發展的需求，但實際上，我國在渦輪葉片材料加工技術上面臨著巨大落差，無論從生產製備工藝水平，還是材料的理論研究和檢測試驗鬥魚美國、俄羅斯、法國、英國等發動機強國相差甚遠，要想趕上他們的發動機，重點就在材料！核心就是材料技術的突破。

自1957年，我國成功研製出第1種渦輪葉片材料GH4033開始，我國在渦輪葉片的高溫合金技術就一直落後歐美近30年至40年的差距，比如當前美國第四代航空發動機已經開始第三代（CMSX-10）、第四代單晶材料（EPM-102），但我國直到2015年才開始使用第二代單晶材料，差距由此可見毫不誇張的講，中國發動機落後其實就是發動機材料技術的落後。

軍事專家雷澤先生告訴記者，現代高溫合金具有優異的高溫強度、良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能、良好的疲勞性能和斷裂韌性等綜合性能，已成為當代航空發動機渦輪葉片、導向葉片、渦輪盤等高溫部件的關鍵材料，比如美國的F-22戰鬥機使用的F-119第四代航空發動機使用高溫合金中，以稀土材料為主的粉末渦輪盤高溫合金和單晶高溫合金的應用量已經高達50%，所以中國要想在航空發動機逆襲美國，如何研製以鎳、錸、鉬、鈷基高溫合金已經成為中國航空工業發展航空發動機的關鍵問題。

不過，雖然我國的稀土儲量位居世界第一名，出口總量達到世界的近90%，但是實際上稀土相關金屬儲量卻比較貧瘠，尤其是在製造高端航空發動機最不可少的鎳、錸、鉬、鈷基高溫合金領域長期受制於人。雖然中國擁有世界上鈷材料的70%儲量份額，但中國工業高速發展對鈷材料這種稀土貴金屬的需求量很大，實際上，中國近年來一直在海外尋找這種金屬，比如世界上儲量比較大的澳大利亞、玻利維亞、尚比亞和剛果等國家。

但長期以來，由於鈷、鎳、錸、鉬等稀土金屬的開採和銷售都被西方發達國家壟斷，這些材料的定價和銷售中國參與不要，也說不上話，所以中國企業已經開始在海外自己找礦開採，例如中國洛陽鉬業收購了剛果（金）最大的銅鈷礦，該礦擁有大約300萬噸鈷礦，可以供中國使用50年，此外中國五礦集團還在收購美洲礦業公司，來開採南美的稀土材料礦業。可以說，中國企業積极參与海外礦產資源已經開始打破西方的壟斷，為中國發展第三代單晶技術和現代高溫合金奠定了堅實的基礎。