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目前我國在汽車發動機領域可以說都乏善可陳,更別說在這個領域了

航空發動機被稱之為「工業皇冠上的明珠」這話不是白叫的,現在的航空發動機有內外至少兩個涵道,在內外涵道有風扇、壓氣機、燃燒室、渦輪、噴管等五大部分,高性能航空發動機前冷後熱,高溫高壓,轉速又高(2萬多轉),所以對於發動機的零部件的力學性能有很高要求,舉個例子,比如F22戰機上裝備的F11發動機最大推力在15噸左右,力是相互的,也就是說發動機內部的葉片等零部件以及外機閘外殼同時都要承受的住15噸的力才行。

大推力發動機的研製難點很多,首先是大寬弦葉片的加工製造難點,風扇葉片要輕同時力學表現要好,所以就需要研發空心的葉片,同時還要解決葉片離心力和重量之間的關係,在如何保證葉片在變輕的同時還能夠承受住高轉速所帶來的巨大離心力,這不光是材料的問題還包括如何設計製造的巨大難題。

其次是材料和工藝製造的問題,大推力發動機不管是冷端的壓氣機葉片還是後面的動力渦輪葉片,其特殊的材料與製造工藝都必須過關才行,同時航空發動機裡面的構造極為複雜,對於發動機的整體裝配工藝也有很高的要求,比如壓氣機葉片頂部就必須與壓氣機外機閘之間為了提高發動機的增壓比看起來沒有縫隙但是又有一定的縫隙以保證二者之間不接觸摩擦造成事故發生(其中包括發動機葉片在停機狀態葉片的自然伸展長度和發動機高速運轉時葉片受離心力的作用延長後也不能與機閘摩擦,但是為了提高壓氣機的壓比,渦輪葉片又不能與機閘間隙太大,這些都是影響發動機性能的最直接體現)。

發動機推力大,發動機體積就大,空氣流量就大,燃燒室溫度就高,對渦輪葉片、軸承,材料,冷卻要求高,壓氣機工作狀況,流體狀態適應性要求高。影響發動機性能的一個是渦輪溫度,另一個就是壓氣機壓力,核心是壓氣機。在工程上,小型化和大型化是兩個技術邊界。


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