覃天道:“没错,所以我们不但要有新的设计理念,也要研制出更好的材料,新材料、新制造工艺技术在先进航空发动机研制中也是相当重要的。比如说目前大部分航空发动机叶片都是镍基合金,耐热性能最好的镍基高温合金材料工作温度也只有一千一百度左右,但是发动机工作温度一般都要超过发动机涡轮叶片镍基合金的熔点,所以就必须要隔热涂层,同时设计先进的冷却结构,这样又使得涡轮叶片结构、工艺变得更加复杂,要将压气机压缩后的空气,通过冷却通道,引入内腔复杂冷却结构的空心叶片,给发动机降温。”
周紫尘道:“确实,现在随着发动机的性能进一步的提高,也需要发展新一代的高温合金材料,更有复合材料也是不可忽视的!比如耐高温的碳复合材料,在高温下具有优良的力学性能,力学性能随温度升高而升高,这样就能够提高热端部件工作温度,提高发动机热效率了!”
覃天笑道:“没错,F100航空发动机的喷嘴和加力燃烧室喷管是用碳复合材料制造的,在我们的涡扇十二发动机上面,也有应用到复合材料,这个还要黄总师多费心了。”
黄总师道:“放心吧,采用了复合材料后,可以有效的降低发动机重量,提高推重比,我们当然要特别的重视,还有陶瓷基复合材料,我们确实应该在材料中心的新材料研发规划中,做好这些材料的研发工作。”
其实除了三人提到的几种复合材料,还有树脂基复合材料是也是航空发动机非常重要的一种复合材料。这种材料主要用于冷端部件,用树脂基复合材料制造风扇叶片、机匣可以大幅减重。
因为冷端部件,就不要求耐高温了,风扇机匣、压气机叶片、进气机匣等都是冷端部件,而热端部件包括涡轮、燃烧室、尾喷管等。
国内航空工业,基本实现了镍基合金和钛基合金的自主研发和应用,但是复合材料领域还相对要落后得更多。
周紫尘道:“目前来看,航空发动机性能的提高有三分之一归功于新材料的应用,所以我们还是要重视才行!”
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