资料图:林左鸣
制图:蔡华伟
国务院日前印发的《中国制造2025》将航空装备列为未来10年的重要突破目标。
航空装备中,最受关注的当属航空发动机。航空工业被比作现代工业的“皇冠”,航空发动机更被称为现代工业“皇冠上的明珠”,是飞机的心脏。长期以来,一直有人不理解,为什么中国造得出神舟飞船、造得出歼-10战机,偏偏造不出先进的航空发动机?
航空发动机的研制究竟难在哪儿?中国该如何通过自主创新进行突破?记者进行了采访。
研制究竟难在哪儿
要承受1700℃以上温度,以及相当于3倍的蓄满水后的三峡大坝底部压力
“航空发动机是经典力学在工程应用上逼近极限的一门技术,本身具有超常的难度。具体说来,航空发动机是为飞行器提供动力的热力机械,需要在高温、高压、高速旋转的条件下工作,对研制的要求很高。”中航工业发动机公司总经理庞为介绍说。
温度有多高?目前先进的航空发动机工作温度在1700摄氏度以上,大大超过发动机涡轮叶片镍基合金的熔点。
压力有多大?发动机压气机增压后的压力高达50多个大气压,相当于3倍的蓄满水后的三峡大坝底部压力。
旋转有多快?转子每分钟旋转几万转,叶尖承受的离心力相当于40吨重卡车的拉力。
有的人认为,高温、高压、高转速固然对研制提出了高要求,但是宇宙飞船不也会面临高温问题吗?海洋装备不也要处理高压问题吗?为什么航空发动机研制就被难住了?
庞为解释说,高温、高压和高速,单独看的确可以通过一些技术手段解决。比如:宇宙飞船、火箭,可以在高温处覆盖隔热瓦,解决高温问题;地面和水面动力,可以把发动机做得大一点,解决压力、强度问题;一次性产品,如导弹动力、火箭动力,不需要考虑长寿命,一些难题也就迎刃而解,最后烧掉或者不再使用就行了。