返回首页

喜讯!国产航空发动机获突破,为什么要打破发达国家技术垄断?

来源:www.taobaoyi.com   时间:2022-05-24 23:37   点击:207  编辑:长孙霭   手机版

找了一下最近的新闻,关于国产航空发动机获得重大突破,也只有关于长江-1000A和航空发动机涡轮叶片涂层获得重大突破的新闻。央视新闻早前报道,中国商用发动机公司早就突破多项关键技术,研发出了可替代的飞机发动机长江-1000A(CJ1000A)。不过这还不算是长江-1000A发动机的定型装备,而研制这款发动机就是为了替代C919搭载的是的CFMI LEAP-1C发动机,因为这款发动机就是由美国的通用电气和法国的赛峰平股合资公司CFM国际研制生产,虽然都可能给我们断供。

另一则消息是来自于光明网5月25日报道,我国航空发动机涡轮叶片涂层获得重大突破,远科秦皇岛节能科技开发有限公司,刻苦攻关,历时一年多,研制成功一项富勒烯高温耐磨薄膜技术,可使航空发动机叶片耐高温2100K氏度(注意:2100 K氏度大约是1827度),使用寿命达到2000小时,填补了该领域国内技术空白,一举打破国际垄断。

对于这两则新闻显然后者更算重磅,毕竟发动机的核心问题就在于材料和应用问题。我们在耐高温材料领域,始终没有突破瓶颈,始终让发动机的性能受制于技术和材料的突破。耐高温薄膜技术应用于发动机的涡轮叶片,这对于打破西方的技术封锁绝对是重大突破。目前我国的涡扇10发动机的涡前温度是1747K,涡扇15发动机的涡前温度是1900K。显然能够承受2100K的温度,就意味着我们的航空材料又上了一个新台阶。

我们再来看看航空工业实力最强的美国,它们应用在f22和f35战机上的两款发动机。F119和F135这两款发动机采用相同的核心机,涡轮温度为1577~1677摄氏度(约合1850K~1950K)。另一种说法是1700摄氏度(约合1970K)。按照美国发动机的超强实力,后一种说法可能更加接近真实,毕竟对于这样的信息美国也是相对保密。那么就意味着我们能够将温度提高到2100K,这已经超越了美国发动机核心机的涡轮前温度。

在航空届当中,涡前温度每提升100度,发动机的热效率可以提升8%,推力可以增加15%到20%。如果这样的叶片真的能够承受2100K,如果用在WS-15发动机上,则意味着我们可以将推力提高到20吨(原有数据是18吨)。或者是在设计出新的发动机,其性能也将是世界前列,毕竟高温材料的突破,就是发动机性能的突破。如果这样的信息被进一步证实,那么真的意味着我们突破了国外封锁,真正成为世界顶尖的航空强国。(本文图片来源于网络!)

(1)涡扇19发动机2022最新进展:

所谓的国产航空发动机获得重大突破,这里指的是CJ-1000发动机的技术突破。

CJ-1000作为国产大飞机C919的配套研发项目,很早就立项了,而且经过多年的研发之后,CJ-1000A一直不断取得技术突破,这里面最大的突破,我认为是叶片材料技术的突破。

对于航空发动机来说,叶片是核心中的核心,因为叶片要在长时间承受几百度高温的烘烤之下还能够正常运行并保持稳定,普通的材料根本没法胜任,这也是制约我国航空发动机研发进度的关键技术之一。

但最近几年,我国在航空发动机叶片上的技术已经取得了新的突破,比如2018年中科院实现航空发动机叶片超精细“冷加工”技术突破;2019年扬州一家企业在航空航天用高性能复合材料及结构件的关键技术研发与产业化上取得技术突破,这种材料将应用在CJ-1000的冷端风扇叶片上;2021年5月,河北秦皇岛一家企业在航空发动机涡轮叶片涂层上取得重大技术突破,利用勒烯高温耐磨薄膜技术可使航空发动机叶片耐高温2100K氏度,有效提升航空发动机功率,使用寿命达到2000小时左右,填补了航空发动机涡轮叶片在该领域应用的国内技术空白,一举打破国际垄断。

可以明显地看出,最近几年我国在航空发动机技术以及材料上取得的突破非常让人振奋,而为了实现这些技术突破,实际上我国也投入了大量的人力和资金。

对此可能有些网友不太理解,毕竟目前国际上已经有一些成熟的航空发动机,通过直接进口这些发动机,成本不比我们自己研发更好吗?

在这我想说的是,核心技术任何时候掌控在别人的手里,终究是一个不稳定的因素。

我国是航空消费大国,每年从空客、波音购买的飞机非常多,而现在我国国产大飞机C919已经研发成功,很快就会量产,但是目前C919搭载的发动机并不是国产的,而是通用的CFM LEAP-1C发动机,所以目前C919的动力系统都是围绕CFM LEAP-1C展开设计的。

虽然生产这款发动机的企业是一家合资公司,是美国通用电气跟法国赛峰航空发动机合资的企业生产的,但通用毕竟是美国的一家企业,有些事情其实他们也身不由己。

比如在2020年2月份的时候,美国就曾考虑即停止向我国C919提供发动机,虽然后来美国没有这么做,通用仍然可以继续向我国提供发动机,但这个举动却让C919冒了一身冷汗。

前面我们也提到了,目前C919的动力系统基本上都是围绕通用的CFM LEAP-1C来设计的,假如未来通用突然不提供这款发动机了,那么C919的动力系统就要推倒重来,重新设计。

虽然从长远来看,即便通用停止CFM LEAP-1C的供应,对C919来说也不会有太大影响,随着CJ-1000发动机的不断研发, C919也有B方案可以使用,但如此一来就会延长C919的量产时间,要知道目前C919已经有超过800辆订单,而且这些订单都是在未来几年之内要交付的,假如因为发动机问题订单没法正常交付,那么C919无疑就会失去很多客户。

另外从长远来说,对于核心技术,我们不可能永远依赖别人,这无异于把自己的命运交给别人左右,对这一点我相信一些手机厂家是深有感受的。

从2019年开始,华为就受到了M国的限制,而且限制不断升级,凡是跟华为有关的芯片厂家都不能给华为提供芯片,结果导致华为虽然拥有非常强的芯片设计能力,能够设计出5纳米甚至3纳米的芯片,但设计出来的芯片却没有代工厂家愿意帮他们生产,所以华为因为芯片断供导致手机业务出现了很大的变化,其中荣耀已经脱离华为,另外华为现有的手机业务规模也不断压缩,一旦未来存储的芯片用完了,华为将面临无芯可用的尴尬。

当然除了华为之外,目前我国还有不少企业都被M国列入了实体清单当中,这些企业不能正常从M国或者其他国家购买技术或者设备,如此以来不论是研发还是生产都受到了很大的影响。

这些经历都是血的教训,假如我们把有关核心技术掌握在自己的手里,就不会让别人为所欲为,我们在处理很多事情上的主动权将会更强,正因为如此,即便困难重重,即便技术难度很大,我们仍然要花很大力气去攻克我国的航空发动机技术难题。

因为这不仅仅关系到C919的正常生产和研发,更关系到我国民用航空领域的技术安全问题。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%