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美靠断供扼杀中国大飞机？没门！中国航发行了

2021-01-08 18:29:30

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我们经常讲涡轮前燃温度，这是衡量发动机性能好坏的一项关键指标，世界上最先进的航空发动机F119，涡轮前燃温度达到了惊人的1960K（开尔文）。而涡轮前燃温度里指的“涡轮”，其实就是航空发动机核心机中最重要的“高压压气机涡轮叶片（简称高压涡轮叶片）”，它也是整个发动机中工作最恶劣，技术要求最高的热端组件之一。

高压涡轮叶片工作温度那么高，已经大大超过了一般金属所能承受的物理极限，怎么解决？一方面需要采用散热技术，另一方面就要寻找能够承受极高温度的高温合金材料。

目前主流的航空发动机，譬如中国的“太行”发动机，使用的是镍基高温合金，这种稀有金属材料掺混进合金中，虽然使得航空发动机的叶片耐热能力显著增强，但另一方面也显著推高了航空发动机材料的造价，另一方面，稀有金属材料的产能供应有限，战时大规模生产可能受到很大限制，不是长久之计。

钛铝合金，老材料、新创新、大用途

为了解决镍基高温合金价格昂贵等难题，中科院金属所的科研人员们瞄准了一种物美价廉的替代材料——钛铝合金材料。实际上，钛铝合金材料在航空发动机领域并不是新鲜产物，很早它就被航空发动机专家们用于发动机零部件的制造，用它来替代高价高温合金作“热端部件”，也不是没有尝试过。钛铝合金相对于镍基高温合金，首先是物理性能上有一定优势，它的比强度、比刚度和比弹性模量都很高，用通俗点的话说就是它既结实又轻，航空发动机压气机转子部件用了它，不仅能够满足严苛的力学性能要求，而且还能进一步降低发动机的重量，提高其推重比，进一步提升发动机性能。

然而，此前的钛铝合金材料，温度都做不到太高，譬如Ti-6Al-4V型钛合合金，工作温度达到350℃，Ti6242牌号钛铝合金的工作温度达到500℃，而用于航发的第一代粉末高温合金早在上世纪70年代工作温度就达到了650℃，目前主流的第三代粉末高温合金，其工作温度最高已经达到800℃。这是此前钛铝合金材料所达不到的。