
近日,《中國航空報》透露了一條重大消息,中國在先進高溫合金領域不斷獲得重大成果。由于在世界先進發(fā)動機研制中,高溫合金材料用量已占到發(fā)動機總量的40%~60%?梢哉f,沒有高溫合金,就沒有今天先進的航空發(fā)動機。所以,高溫合金材料也被譽為“先進發(fā)動機基石”。
無獨有偶,美國軍事專家安德魯·埃里克森和吉伯·柯林斯不久前撰寫文章稱,目前中國已在航空發(fā)動機領域投入了巨大人力和物力,未來三年光投入的資金就達到3000億人民幣,而且這些努力已經(jīng)取得了一些重大成果。這兩位軍事專家認為,中國至少會在2至5年時間內拿出足以為殲-20提供真正五代機性能的強大發(fā)動機,并最終實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
如果真的解決了先進發(fā)動機的問題,那么中國航空工業(yè)將迎來真正的“井噴”,因為航空發(fā)動機是制約中國現(xiàn)代化戰(zhàn)斗機裝備的最大障礙。
航空發(fā)動機的技術進步與高溫合金的發(fā)展密切相關。高渦輪工作溫度是當代先進航空發(fā)動機的最顯著標志,提高渦輪工作溫度是增加推力、提高發(fā)動機推重比的重要手段,而影響發(fā)動機渦輪前溫度的首要因素就是渦輪葉片和渦輪盤的耐溫水平。因此,發(fā)動機渦輪部件的設計者無一不是窮盡一切手段,追求應用承溫能力更高的渦輪盤和葉片材料。先進高溫合金正是為滿足航空發(fā)動機對材料的需求而出現(xiàn),并隨發(fā)動機技術的進步而快速發(fā)展。
其中,鎳基單晶高溫合金是在等軸晶和定向柱晶高溫合金基礎上發(fā)展起來的一類先進發(fā)動機葉片材料。與其他高溫合金相比,鎳基單晶高溫合金具有更為優(yōu)異的綜合性能,成為高推重比航空發(fā)動機的關鍵材料。據(jù)《中國航空報》報道,自20世紀80年代中期研制成功我國第一件單晶空心渦輪葉片以來,中航工業(yè)航材院為多種型號先進航空發(fā)動機提供了數(shù)萬件單晶葉片,某些裝配單晶渦輪葉片的發(fā)動機已翱翔于藍天。
此外,粉末高溫合金是用粉末冶金工藝制備的高溫合金,是制造先進航空發(fā)動機渦輪盤不可或缺的關鍵材料。20世紀80年代,中航工業(yè)航材院開始研究粉末高溫合金,經(jīng)過20多年的發(fā)展,研制成功了第二代粉末高溫合金,并應用于發(fā)動機用渦輪盤及導流盤,而且性能水平達到國際同類合金的A級標準,實現(xiàn)了粉末高溫合金盤件在高推重比航空發(fā)動機上的應用縮短了與國外先進技術在該領域的差距。
一些國外專家指出,中國在先進高溫合金領域創(chuàng)造出了一批令人矚目的研究成果,為先進航空發(fā)動機的發(fā)展奠定了堅實的基礎。美國軍事專家吉伯·柯林斯稱,中國已經(jīng)在噴氣發(fā)動機技術領域取得突破,過去這一直是中國在制造現(xiàn)代戰(zhàn)斗機方面的一個弱點。“尤其是中國WS-15發(fā)動機研發(fā)計劃的存在表明,掌握制造本土研發(fā)的F119級別發(fā)動機(F-22戰(zhàn)機使用)的能力從而為殲-20戰(zhàn)斗機提供動力是中國的重中之重”。





















