尽可能提升涡轮叶片材料本身的耐高温能力,当然是必要的;国内经常在新闻上报道,中国发动机单晶材料又获得突破,主要就讲这个方面。
但是这方面的改进,传统材料的边际效应很厉害:要提升一点点温度,需要的代价都很大。目前这方面的突破方向,主要在陶瓷复合材料上,不过由于韧性等问题,短时间内还是没有办法实用。
长期使用后破损的叶片,注意涂层
而另一条路子,就是想办法减少热量传递到涡轮叶片上数量,延缓它的温度上升。这主要依靠在叶片上做一层本身耐高温、导热又很差的隔热涂层来实现。
现代叶片都是空心的
此次西安光机所的技术,就是第三条路子:通过从叶片内部向外喷射高压空气,强制冷却叶片,并稀释、隔离燃气对叶片的直接冲刷。
西安光机所公开的信息不多,但是它提到的几条,包括无重铸层、无微裂孔、无再结晶,都指向了这样的改善:
这种技术应用以后,国内在涡轮叶片制造上,因为加工导致的产品报废几率能得到显著降低;而且产品的成品,潜在的制造缺陷降低,产品品质的一致性——这代表着实际性能的普遍改善。
虽然国内发动机长期积弱,但是近十年以来,中国发动机研制开始走上正轨的迹象是非常明显的。
特别是航天、中科院等其它集团涉足航发研制领域,极大的增加了中国发动机发展的活力,以及对于相关设备技术的需求;类似这样的技术突破,还将越来越多的出现,并广泛的投入到实际使用中。(作者署名:候知健)
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