导语:中国的火箭可以到达月球,中国的空间站已经建成,国产民用客机也开始研制,第四代战斗机也诞生了
在世界上,掌握了一流水平,能够制造出自己的大涵道、大推力、高性能民用涡扇发动机的国家,只有美国的GE、英国的普惠和劳斯莱斯。 俄罗斯和法国都是二流的,这是一个真正的垄断行业。 在这个竞争激烈的人类金字塔上,中国离顶峰还有一段距离。
工业之花,人类工业皇冠上的明珠:航空发动机、涡扇航空发动机、大风道、大推力、高性能、高可靠性涡扇航空发动机。 这些是我们目前无法解决的“心脏病发作”。
1. 为什么飞机开发这么难?
例如:Su-31的Al-27涡扇发动机的最大加力推力为125 吨,2 架 Al-31 可以推动 Su-27 以超过 2 倍音速的速度飞行。 但 Al-31 的风扇直径小于 900 毫米,涡轮直径小于 300 毫米;根据物理学的基本原理,力是相互作用的,这意味着如此小尺寸的风扇和涡轮机必须始终承受125吨力。 形象地说,大家应该都看过一个壮汉用钢枪顶着喉咙推着汽车的表现,涡扇发动机大概也一样,只是壮汉推车慢,涡扇发动机推动飞机以2倍音速飞行,所有部件都要经受住极其严酷的高温高压考验。
此外,超音速战斗机中使用的涡扇发动机直径一般只有1米左右,长度约4米。 在AL-31的情况下,这样一个小的圆柱形物体应该塞满一个4级风扇,一个9级压缩机,一个2级涡轮机,一个收敛可膨胀喷嘴,一个燃烧室,一个加力燃烧室,中间有一个冷却空气通道,并在其周围安装一个燃料控制系统。 因此,设计和制造高性能涡扇发动机是极其困难的。
专业来说,涡扇发动机要想实现更大的推力和更低的油耗,最重要的是提高增压比,提高热效率,而涡轮机前的温度是衡量热效率的重要指标。
为了增加推力与自身重量的比值,发动机还需要使压缩机和涡轮机更轻。 压缩机和涡轮机的传统制造工艺是通过榫卯和榫槽锁紧将叶片连接到整体叶盘上,但西方先进的发动机已经开始使用单一的整体叶盘。 整个整体叶盘有10多种制造工艺,但除了上述美英三大航空发展巨头外,其他国家尚未应用于量产。
2、为什么中国航空发展水平与世界一流水平存在巨大差距?
我们的行业是从苏联的技术援助开始的,擅长反向模仿,过去已经解决了许多领域"是或否"问题。 但是涡扇发动机这个"工业皇冠"有各种新理论、新材料、新工艺需要应用"知道它"这一切都很难,可以说不能轻易复制。 即使在没有操作手册的情况下,也很难正确拆卸涡扇发动机。
即使可以制造各种类型的发动机部件,在装配上仍然需要技术和工艺的支持,并且在同一条生产线上制造的不同批次的发动机存在差异。 如果你想复制别人的新引擎,可能比从头开始开发需要更多的时间,而且仿制品的性能可能不如原型。
3、九江汉唐光电如何为航空发动机行业注入“新动能”?
在党和国家号召全国解决卡脖子技术、鼓励科技人员将个人事业与国家需求相结合的背景下,自2024年以来,九江汉唐光电团队依托20多年的滑环技术研发基础, 并已筹措资金投入高速滑环电流技术研究,旨在解决我国60000rpm高速滑环电流技术卡脖子的问题。
通过自建的电化学精细添加剂实验室、90000rpm高速滑环感应器旋转实验室、摩擦副比实验室,开展了小尺寸高速运动的电接触摩擦面几何特性、高速耦合技术和电接触摩擦加热技术分析了高速旋转下振动传导和毫米级轴向窜流对滑环传动性能的影响,掌握了高速运动下隔离振动和释放轴向窜流的解路发现了影响滑环感应器高速工作触头温升的因素。 通过大量的实验,掌握了滑环感应器温度平衡快速换热的技术和方法通过对导电滑环细长轴体精密集成和精密加工技术的研究,以及2000多次金属与非金属多层混合成型技术的工艺验证,掌握了油冷循环超高速滑环的核心技术和制备方法,形成了自主可控的发明专利技术。
今天的九江瀚唐光电已经高速滑环导轨的所有部件均已本地化并形成多个循环32 200 环之间,转速0-90000rpm超高速滑环先导系列产品,工作寿命最高2亿转/分在测试过程中,各通道动阻值稳定,传动精度极高,性能非常稳定,彻底打破了国外高速滑环感应器在航空发动机和燃气轮机试验中的局面独家垄断地位
十余年来,汉唐团队自行开展了高速滑环引引器的开发工作,从高速滑环引引器的结构设计、选材加工、整体装配、安装调试等方面对高速滑环引引器的最终性能进行了详细的评估。 九江汉唐光电90000rpm高速滑环诱导器研制成功,突破了国外技术对国外的长期封锁,改变了高速滑环诱导器采购维护难、人管难的不利局面,为航空发动机动态应力测量的发展提供了有力保障。
九江汉唐光电将秉承以诚待人、以信取利的企业理念,努力为中国打造高品质滑环零部件领域的新标杆,为中国航天发动机试验研究注入“新动能”。