【簡介:】一、為什么航空發(fā)動機(jī)只有幾個國家造? 航空發(fā)動機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)制造頭上的皇冠,其制造難度遠(yuǎn)超想象。就是蘇聯(lián)這樣比肩美國的世界大國,在上世紀(jì)五十年代,即使是制造噴氣式超音速
一、為什么航空發(fā)動機(jī)只有幾個國家造?
航空發(fā)動機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)制造頭上的皇冠,其制造難度遠(yuǎn)超想象。就是蘇聯(lián)這樣比肩美國的世界大國,在上世紀(jì)五十年代,即使是制造噴氣式超音速發(fā)動機(jī)都無從下手。只能是進(jìn)口英國的全套技術(shù)圖紙才解決了這個問題。
航空發(fā)動機(jī)難就難在渦輪葉片上,在發(fā)動機(jī)運作時,燃燒室內(nèi)高溫上千度。葉片如果采用的是一般金融材料,其熔點低,早就熔化了。所以研制耐高溫的新材料就不是普通國家能解決的問題,即使是日本、韓國、以色列這些科技強國也無法制造,只能是進(jìn)口。目前世界上能制造航空發(fā)動機(jī)的國家實際上就是聯(lián)合國安理會的五個常任理事國。
二、中國造的航空發(fā)動機(jī)能用嗎?
能用。
中國自產(chǎn)的航空發(fā)動機(jī)包括渦輪噴氣/渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)、渦輪軸/渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)、沖壓發(fā)動機(jī)和活塞式發(fā)動機(jī)等多種類型,不僅作為各種用途的軍民用飛機(jī)、無人機(jī)和巡航導(dǎo)彈動力,而且利用航空發(fā)動機(jī)派生發(fā)展的燃?xì)廨啓C(jī)還廣泛用于地面發(fā)電、船用動力、移動電站、天然氣和石油管線泵站等領(lǐng)域。
三、中國為何造不出航空發(fā)動機(jī)?
航空發(fā)動機(jī)屬于高精密項目,歐美俄羅斯有著百年的工業(yè)發(fā)展史,但是新中國成立也僅僅才71年,加上西方國家對于關(guān)鍵技術(shù)的壟斷與封鎖,所以暫時來說沒辦法造出來,但是過不了多久我國肯定能造出中國心的發(fā)動機(jī)
四、為什么航空發(fā)動機(jī)那么難造?
航空發(fā)動機(jī)是制造業(yè)的皇冠,集知識、技術(shù) 、資本,產(chǎn)業(yè)鏈等于一體,根本沒有捷徑能走。
當(dāng)年美國在研發(fā)F100渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)時,就因為難度太大,曾一度導(dǎo)致美軍F15/F16 面臨停飛的風(fēng)險,后來經(jīng)過不斷改良試驗,才最終得以符合可靠性要求,而這一過程足足耗時約30年,窺一斑而見全豹,足以見得,航空發(fā)動機(jī)的制造難度有多大!
航空發(fā)動機(jī)是一個國家科技、工業(yè)和國防實力的重要體現(xiàn),目前全球具備獨立研發(fā)高性能航空發(fā)動機(jī)的也僅有幾個少數(shù)國家。
作為飛機(jī)的“心臟”,航空發(fā)動機(jī)的主要結(jié)構(gòu)由壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪這三大件組成,再配以進(jìn)氣道、尾噴管等附件,就組成了一臺完整的航空發(fā)動機(jī)。
空氣經(jīng)風(fēng)扇吸入,被高壓壓氣機(jī)壓縮后與燃料進(jìn)行混合燃燒,接著從燃?xì)馐覈姵?,此時,這股高溫高速的氣流迅速推動渦輪,渦輪帶動風(fēng)扇旋轉(zhuǎn),如此循環(huán)往復(fù),風(fēng)扇將氣流通過外涵道吹向尾噴管,在跟高溫氣體合二為一后,可以增加推力。
簡而言之就是氣體經(jīng)過壓縮后跟燃料混合燃燒,產(chǎn)生的高溫高速氣體推動渦輪旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生動力。
一臺航空發(fā)動機(jī)的好壞,會直接影響到整個飛機(jī)的性能、可靠性和經(jīng)濟(jì)性,然而其又是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械,所以航空發(fā)動機(jī)也被稱為“工業(yè)之花”。
一臺航空發(fā)動機(jī)從圖紙到最終服役,往往都以數(shù)十年來計算,其中主要包括論證方案、工程研制、技術(shù)驗證、設(shè)計定型、生產(chǎn)定型和批量生產(chǎn)這幾個步驟,至于其困難程度,還真不是空穴來風(fēng)。
首先就得考慮材料的耐高溫難題,航空發(fā)動機(jī)對渦輪、燃燒室、風(fēng)扇葉片等材料的制造工藝要求極高,根據(jù)熱動力學(xué)原理,渦輪燃?xì)鉁囟仍礁?,流過發(fā)動機(jī)單位體積或重量的空氣產(chǎn)生的功就越多,也就是說,為了提高發(fā)動機(jī)的功率,渦輪燃?xì)獾臏囟纫粩嗵岣卟判小?/p>
一般軍用發(fā)動機(jī)的燃燒室溫度高達(dá)2000K,民用發(fā)動機(jī)溫度高達(dá)1800~1900K,在如此高溫下,絕大多數(shù)金屬早就已經(jīng)融化了,但無奈的是,一架飛行的性能跟發(fā)動機(jī)息息相關(guān),燃燒室溫度越高,發(fā)動機(jī)的推力就越大,特別是現(xiàn)如今,先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)都要求可以超音速巡航,所以在研發(fā)航空發(fā)動機(jī)時,對材料的硬性要求特別高,還要經(jīng)過一次次嘗試,可能某個試驗過程都要產(chǎn)達(dá)數(shù)年之久,但這才僅僅只是研發(fā)航空發(fā)動機(jī)的一個小小環(huán)節(jié)而已。
至于發(fā)動機(jī)的葉片也是難點重重,從圖片中不難看出航空發(fā)動機(jī)內(nèi)部密密麻麻的葉片,大致可分為風(fēng)扇葉片、壓氣機(jī)葉片以及渦輪葉片,為了滿足差異化需求,它們的材料工藝也略有差異。
這些葉片的轉(zhuǎn)動速度高達(dá)每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn),而且要持續(xù)好幾個小時,首先這些葉片就要承受甚至超過2000℃的高溫,這就導(dǎo)致對葉片的選材有極高的要求,例如抗高溫、高韌性等等,否則很容易被融化掉,此外航空發(fā)動機(jī)葉片在超高速旋轉(zhuǎn)過程中,還要承受本身重量1萬倍的離心力,否則很快就會裂開,目前全球只有俄美英法這幾個國家的部分企業(yè)能夠掌握這些技術(shù)。
而且建造航空發(fā)動機(jī),對一個國家的制造裝配工藝水平要求極高,內(nèi)部的海量配件如果裝配不達(dá)標(biāo),很容易“差之毫厘謬以千里”,再加上航空發(fā)動機(jī)涉及到國家的高科技尖端技術(shù),核心技術(shù)更是被制造國封鎖禁止轉(zhuǎn)讓,導(dǎo)致其他國家想要研發(fā)航空發(fā)動機(jī)更是難上加難。
有人說,民用航空發(fā)動機(jī)的難度要比軍用的更大,這話也不無道理,因為軍用航空發(fā)動機(jī)可以忽略成本,拼命采用新技術(shù)、新材料和冗余設(shè)計,但民用航空發(fā)動機(jī)不行,它必須要考慮方方面面,例如安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、維修性、保障性、環(huán)保性等等。
首先民用航空發(fā)動機(jī)就要考慮維修性,一旦發(fā)生故障,維修師傅就要知道是哪個器械壞了,里面涉及到“易辨別”、“易維修”,例如通用發(fā)動機(jī)由ABCDE五個部分組成,結(jié)果造出來發(fā)現(xiàn)故障了,只能判斷A部分壞了,但總不能把A部分全部換掉吧?
所以通用發(fā)動機(jī)在設(shè)計的時候,就要研發(fā)出一套標(biāo)準(zhǔn)的維修方案,怎么檢測,怎么維修,一目了然,能很方便快捷的維修,及時排除故障,盡量“快狠準(zhǔn)”的找到故障零件。
而且民用發(fā)動機(jī)的除了要易于拆卸之外,所用到的零部件也最好要通用化,后續(xù)方面調(diào)貨、運輸、裝配,記得以前去4S店修車,一個修車師傅說阿爾法與羅密歐這輛車很難修,雖然外形看著很酷,價格也挺合適,但修起來非常麻煩,零部件太小眾化,往往需要進(jìn)口,等貨時間太長,而且價格還貴。
雖然我國在軍用航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域不斷突破,但民用發(fā)動機(jī)的發(fā)展確實舉步維艱,價格高,意味著成本高,折算到終端消費者面前的就是“機(jī)票貴”,競爭力小導(dǎo)致生意虧本,所以難就難在,不研究民用航空發(fā)動機(jī),擔(dān)心永遠(yuǎn)跟不上,拼命研究,短時間內(nèi)又很難趕超其他國家,畢竟航空發(fā)動機(jī)真的沒有捷徑能走,而且研發(fā)費用還高的離譜。
有人說,買一架最先進(jìn)的飛機(jī),把發(fā)動機(jī)拆下來后反向拆解,這樣豈不是能“彎道超車”?
不得不佩服這些網(wǎng)友的鬼點子,但很顯然這樣肯定是行不通的,就拿日本汽車來講,它們的發(fā)動機(jī)非常先進(jìn),卻敢大肆出口他國,人家根本不擔(dān)心發(fā)動機(jī)被拆解,首先不管是飛機(jī)的發(fā)動機(jī),還是汽車的發(fā)動機(jī),背后關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域?qū)嵲谔嗔?,是一個國家綜合實力的體現(xiàn),任何某“學(xué)科”薄弱的國家,都研發(fā)不了先進(jìn)的發(fā)動機(jī),中東阿拉伯國家就是很明顯的例子,人家販賣石油賺的盆滿缽滿,但工業(yè)底蘊薄弱,軍備武器只能買買買,自個兒研發(fā),猴年馬月才能搞出來。
而且發(fā)動機(jī)由海量部件構(gòu)成,就算每個零部件相差0.001毫米,數(shù)百上千個零件合起來,差的就不是一星半點了,關(guān)鍵這些參數(shù)人家根本不會告訴你,就像零部件的長度是30毫米,公差范圍是±0.02,誰知道后面的±0.02跟著幾位數(shù),有可能是0.02345,也有可能是-0.02984。
或許一個零部件可以靠不斷試錯來得到有效數(shù)據(jù),幾百、幾千、幾萬個部件怎么搞?
沒法搞,而且有些零部件在零下50℃的環(huán)境下組裝,里面還涉及到熱脹冷縮原理,你就算拆開來,也沒法再裝回去,人家也不會告訴你“A跟D零件是在零下50℃組裝的”,在《發(fā)動機(jī)制造精度與性能關(guān)系研究》論文中就指出,零價差異從正負(fù)0.24下降到正負(fù)0.18,實驗發(fā)動機(jī)就能提升機(jī)0.7%的動力,降低0.5%的油耗。
很明顯的例子就是積木,前兩年我花了500塊,給兒子買了套樂高積木,我甚至能單腳站在組裝的橋梁上,但最近99網(wǎng)購了套積木,組裝后的產(chǎn)品松松垮垮,這就是零部件的精密數(shù)值影響。
此外,特別是航空發(fā)動機(jī),都屬于各國機(jī)密,人家對核心技術(shù)的保護(hù),不是簡單靠拆發(fā)動機(jī)就能破解的,所以研究汽車發(fā)動機(jī)難,研究航空發(fā)動機(jī)更難,在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域,幾乎不存在“走捷徑”的可能。
——END——
五、航空發(fā)動機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)?
20日中國民用航空總局局務(wù)會議通過,現(xiàn)予公布,自2002年4月19日起施行。
局長 劉劍鋒
二〇〇二年三月二十日
中國民用航空總局依據(jù)《中華人民共和國民用航空法》第三十四條,決定對《航空發(fā)動機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》(CCAR-33)作如下修訂:
一、規(guī)章名稱“航空發(fā)動機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)”修改為“航空發(fā)動機(jī)適航規(guī)定”。
二、原規(guī)章中A分部、B分部、C分部、D分部、E分部、F分部分別改為A章、B章、C章、D章、E章、F章。
三、原規(guī)章中關(guān)于條的序號的表述“§……”改為“第……條”。
四、增加第33.28條,內(nèi)容如下:
第33.28條 發(fā)動機(jī)電氣和電子控制系統(tǒng)
依靠電氣和電子裝置進(jìn)行正常工作的每一控制系統(tǒng)必須滿足下列要求:
?。╝)在第33.5條所要求的發(fā)動機(jī)安裝和使用說明手冊中應(yīng)對控制系統(tǒng)進(jìn)行說明、并應(yīng)規(guī)定在正常工作和失效狀態(tài)所控制的可用功率或推力的百分比、以及其他被控制的功能的控制范圍;
?。╞) 控制系統(tǒng)的設(shè)計和構(gòu)造應(yīng)能保證由飛機(jī)提供的電源或數(shù)據(jù)的任何失效不應(yīng)導(dǎo)致功率或推力發(fā)生不可接受的變化
六、造豪華郵輪的國家?
英國
“鉆石公主”號是世界上最豪華郵輪之一,造價5億美元。
其身份比較特殊:郵輪船長是英國人,船籍屬于英國,但隸屬于美國嘉年華集團(tuán),母港在日本橫濱。
七、奧拓是哪個國家造的?
奧拓是中國的,以奧拓2016款1.0L手動豪華炫動版為例,這款車的生產(chǎn)廠商為長安鈴木,最高車速每小時為160千米,驅(qū)動方式為前置前驅(qū)。
其長寬高分別為3570mm、1600mm、1470mm,軸距為2360mm,車身類型為5門5座兩廂車。奧拓2016款1.0L手動豪華炫動版搭載1.0l自然吸氣發(fā)動機(jī),匹配5擋手動變速箱,前懸架類型是麥弗遜式獨立懸架,后懸架類型是扭力梁式非獨立懸架。
八、泰坦是哪個國家造的?
英國。
泰坦機(jī)器人是由英國的賽博斯坦機(jī)器人有限公司(Cyberstein Robots Ltd)在2004年開發(fā)的機(jī)器人。該機(jī)器人套裝高度約為2.4 m (7.9 ft) 且重達(dá)60 kg (9.4 st),加上用來運載的拖車和車載設(shè)備總共重達(dá)350 kg (55 st)。它的頭部類似于一個骷髏頭,也能讓人聯(lián)想起變形金剛里的機(jī)器人設(shè)計。
九、勞斯萊斯是哪個國家造的?
英國
勞斯萊斯(Rolls-Royce),又稱羅爾斯-羅伊斯,是超豪華汽車廠商,1906年成立于英國,公司創(chuàng)始人為Frederick Henry Royce(亨利·萊斯)和Charles Stewart Rolls(查理·勞斯)
十、能造飛機(jī)的國家排名?
能造飛機(jī)的囯家為美國、法國、英國、俄羅斯、巴西、加拿大、中國等。