【簡介：】前段時間有很多網(wǎng)友還在沾沾自喜，認為雖然美國的阻擾，收購馬達西奇似乎已經(jīng)是板上釘釘?shù)氖虑榱耍瑢嶋H上不管收購成功與否，我認為把自己的命運寄托在別人的身上是非常不靠譜的，就像

前段時間有很多網(wǎng)友還在沾沾自喜，認為雖然美國的阻擾，收購馬達西奇似乎已經(jīng)是板上釘釘?shù)氖虑榱耍瑢嶋H上不管收購成功與否，我認為把自己的命運寄托在別人的身上是非常不靠譜的，就像足球依靠外援一樣，當然收購也好引進也罷可以“走捷徑”，但是總歸是人家的，會生“知識產(chǎn)權”、“水土不服”“營養(yǎng)不良”、“斷供不給飯吃”等毛病，只有靠自力更生為主，“外援”為輔，雖然慢一點但把主動權掌握在自己手里，努力奮斗才會贏才是王道。

為什么航空發(fā)動機那么難造？

梁老師說事，為您回答這個問題。

為什么？咱別的不說，網(wǎng)絡上有很多航空發(fā)動機的圖片，您先自己瞅瞅。

好家伙一個大鐵桶，中間一個葉片狀的風扇，四周圍密密麻麻爬著您看都頭皮發(fā)麻的各種線路和管子。

別的不說，就這外形，就已經(jīng)告訴您，這玩意他就不是一般人能搞定的，設計圖紙估計就得論噸算。

可是小編可以明確的告訴您，航空發(fā)動機其實最難壓根就不是什么設計，最難的是材料問題。

說個事您就明白了。

弗蘭克·惠特爾估計這個名字，很多小伙伴就沒有聽過，但搞航空發(fā)動機的人，就沒有一個不知道的。

這位老先生，是英國人，是他最早提出噴氣式飛機的發(fā)明人。

老先生打小就喜歡飛機，尤其是在第一次世界大戰(zhàn)的時候，他親眼看到了，飛機在空中進行近戰(zhàn)格斗的場景，打這里起他就對飛機產(chǎn)生了濃厚的興趣。

您都不知道，老先生十六歲的時候，就考入了英國皇家空軍見習學校，畢業(yè)之后就進入到了克蘭威爾的皇家空軍學院學習。

在這里學習的時候，他就發(fā)現(xiàn)當時的活塞發(fā)動機已經(jīng)發(fā)展到了巔峰，他已經(jīng)不適應飛機高速的發(fā)展需求。

所以他從這個學院畢業(yè)的時候，寫的畢業(yè)論文就是有關渦輪噴氣式發(fā)動機的工作原理。

這套原理到現(xiàn)在都沒有變，先是吸進去一口空氣，這口空氣經(jīng)過一個雙面離心壓縮機進行壓縮，往單管燃燒室內噴油燃燒，燃燒后的高壓燃氣驅動渦輪帶動壓氣機，接著這些東西就從尾噴管噴出。

您就看哇，飛機的屁股不是藍汪汪他就是紅丟丟的，這個時候飛機就可以獲得一個很大強度的推力。

還還不算，這位老先生還經(jīng)過一系列的推算，推導出了發(fā)動機熱力學的基本方程式，隨后他還提出，飛機可以讓他的巡航高度拔高到三萬五千米。

三萬五千米啊，這膽絕對夠肥的，您要知道上個世紀五六十年代，美國人給小彎彎開著他們的U—2高空偵察機，最高才飛兩萬兩千兩百五十米的高度。

這可是五六十年代，而老先生提出的理論是在二十年代末期，您說說。

就這U—2高空偵察機有一段時間，讓小彎彎肆無忌憚的跑到咱這里窺視。

沒法子，就這個高度，是我們的飛機無法企及的高度，當然最后被我們用智慧加導彈給揍了下來。

這說的有點遠了，咱接著說。老先生提出噴氣式飛機可以拔高到三萬五千米，當時他的年齡才二十三歲。

說道這里，估計很多小伙伴懷疑：“噴氣式發(fā)動機不是德國人搞出來的嗎？好像沒有英國人什么事？”

小編說的問題就在這里，當時老先生提出這個概念之后，四處奔波，很多廠商壓根就不看好老先生的東西和設計方案。

最后只落了一個申請專利的地步，就戛然而止了。

當然了這里頭有老先生設計超前的原因，再有一個就是在當時材料不好找的原因。

別的不說，1937年四月十三號的時候，他在朋友的資助下，造出了第一臺發(fā)動機。

但這第一臺發(fā)動機因為材料的問題，工作一直不穩(wěn)定，尖嘯的聲音大就不說了，還有解體的危險，最后所有的合作者都離開了。

后來老先生一直憋著勁在1938年的四月份，做出了第二臺發(fā)動機，但很可惜的是，僅僅穩(wěn)定工作了兩個小時，這臺發(fā)動機在燃燒中就解體了。

為什么會這樣呢？還是材料問題。

到了1939年二戰(zhàn)爆發(fā)了，英國開始支持老先生的研究。支持是支持落到實處之后，老先生的發(fā)動機在1940年七月份可以穩(wěn)定工作了。

到了1941年的時候，英國的第一架噴氣式飛機可以試飛了，當時還拉著丘吉爾進行了演示。

但讓您絕對沒有想到的是，在演示的時候，老先生作為發(fā)明人，居然沒有被列入邀請之列。

所以這個大力支持，僅僅是停留在表面而已。

直到1945年的八月份，德國人把他們的Me262噴氣式戰(zhàn)斗機率先投入到戰(zhàn)場上使用。

英國人伸著脖子，驚訝的張大了嘴巴，瞪著一雙圓溜溜的眼睛，一副不可思議的模樣：“??！這！??！這這……原來是真的，這東西可以飛的這么快，太牛了！”

“好像，我們也有這東西，真不好意思！”

“那……我們大力支持好了，趕緊的讓他做出來！”

“其實我們已經(jīng)大力支持了！”

“那還等什么？這次要更大力的支持！快去！別在耽擱了！”

于是老先生十分痛心的捂著心口，在之前很長一段時間里頭，他手里一直攥著最先進的技術，結果德國的飛機最先飛到了天上，而且是一飛沖天，驚掉了所有人的下巴。

到了1948年，英國政府這才公開承認了老先生的貢獻，并封了爵士，晉升為準將。

當然這些不是重點，重點在于研發(fā)發(fā)動機的過程中，老先生一直為材料問題苦惱。

那么問題來了，材料咋就卡住了航空發(fā)動機呢？

您自己想想，發(fā)動機噴的是火苗子，那溫度可不是一般的高，啥材料能抗的住，在這種高溫高壓下工作？普通材料，時間一長，全得給你融化了。

別的不說，就德國人造的那種噴氣式飛機，他的發(fā)動機也只能使用五十個小時，這就得拆下來進行大修。

五十個小時能干啥？也就打個七八場戰(zhàn)斗吧，這要是不收手回頭就要發(fā)生空中停車的事故。

您怕不怕？

而到了二戰(zhàn)末期的時候，德國人已經(jīng)沒法生產(chǎn)優(yōu)質的鋼鐵材料，以至于這種發(fā)動機的工作壽命，已經(jīng)下跌到了十個小時到二十個小時的時間。

就這點時間，打上個三次戰(zhàn)斗，發(fā)動機就得歇菜了。

所以困擾航空發(fā)動機的，并不是什么原理和設計，任何大膽的設計都能設計出來，最麻煩的是，你的設計有什么材料能扛得住才成。

如今的發(fā)動機，也就抗個五百到一千個小時。

說道這里，問題就來了。這些發(fā)動機到了使用壽命，也沒見他們有融化的極限，咋就不能使用了呢？

要想了解這事，咱就得從微觀來了解了。

首先我們都是九年義務教育走出來的戰(zhàn)友，都明白任何物體都是由分子或者原子構成的。

就拿一塊鋼鐵來說，幾個鐵原子你塞進去一個碳原子，這就叫鋼。如果塞的過渡，這叫生鐵，如果塞的少了這叫純鐵。

而我們用的只能是鋼，不能是別的東西，純鐵啦，生鐵拉就不能用。

好了，有了這個知識墊底，下邊就好解釋了。

當然，在解釋之前，還得普及一個小知識，分子和原子是運動的，而且是無時無刻都在運動的，那么這種運動隨著溫度升高他運動的越激烈。

好吧，發(fā)動機在噴火的時候，必然會出現(xiàn)這么一個現(xiàn)象。

一噴火，溫度急劇上升，包裹火苗子的鐵殼子，溫度隨之上升。

“熱??！太熱了！”于是鋼鐵內的原子開始活躍起來，劇烈的運動起來。

那么這個時候，您拿著放大鏡瞅上一瞅，就會發(fā)現(xiàn)，原來幾個鐵原子加一個碳原子的結構出現(xiàn)了不穩(wěn)地，有些地方多了幾個碳原子，有些地方少了碳原子。

??！難題出現(xiàn)了，一塊叫做鋼鐵的東西，在局部，有些地方成了純鐵，有些地方成了生鐵。

這是鋼鐵嗎？您告訴小編是不是這樣的？

好吧，這還不是最麻煩的地方，最麻煩的地方，因為這種運動，有些地方他沒有分子了，出現(xiàn)了空洞。

別以為不可能，當然這種空洞您是拿肉眼看不出來的，而在宏觀上卻有了變化，這件發(fā)動機的外殼他變長了。

就問您怕不怕？

而這一現(xiàn)象就被叫做融變，那么這種事情他是不可逆的，一旦發(fā)生了，就沒法逆轉，所以發(fā)動機離報廢也就不遠了。

這也是為什么？二戰(zhàn)德國造出來的噴氣式發(fā)動機，最好的也只有五十個小時的使用時間，到了他們造不出更加優(yōu)質的鋼鐵，他們只能造出使用時間為十個小時到二十個小時的發(fā)動機了。

當然如今也開始解決這個問題。

材料軍工們，把這些個原子啦分子啦，給拉伸到一個放大的級別，變成了一個個的單晶體，單晶體比原子和分子抗熱，至少他會待在原來的位置上。

于是單晶體不斷疊加，在宏觀上我們就看到了發(fā)動機的各種材料。

這也讓我們的材料可以抗五百多個小時，甚至達到一千個小時。

但問題是，晶體和晶體之間也是有縫隙，剛出來的材料，縫隙和縫隙之間可以說是天衣無縫的，但隨著使用的溫度不斷的摧殘下，晶體和晶體之間也會出現(xiàn)加大加寬的裂縫，以至于出現(xiàn)空洞，當然這種空洞我們肉眼是看不見的。

到目前為止這種單晶體的微觀結構在溫度摧殘下的變化，還是沒法抑制的。

當然了，這種融變也會讓發(fā)動機的外殼變長。

不管怎么說吧，如今從原子結構被拉到了晶體結構，讓材料抗高溫有了質的飛躍，還是值得慶幸的。

展望未來，很多科學家，想要把這種晶體結構，在發(fā)展壯大，變成一塊材料就是一個單晶體結構。

那么在這種情況之下，溫度在怎么摧殘，因為是一個晶體，就不會出現(xiàn)滑動，裂縫也就談不上了。

好吧，發(fā)動機的材料成為了一塊單晶體，想象都可怕，也就是科學家們敢想一下，至于我們能不能看得到，見鬼了，這東西完全不可預知的。

這說的有點遠了，咱接著往下說。

而如今的航天發(fā)動機，能抗的住上千度的高溫，他們采用了鈦合金，當然了鈦合金有很多種的，想要找到一種合適的配比材料，您得投入多少精力？

反過來說說我們的發(fā)動機，這么些年來，您以為航空發(fā)動機困擾我們的是設計嗎？這個世界有啥設計能難倒我們中國人的？

難倒我們的是材料，這東西不是說一下子就能搞出來的，而是經(jīng)過了幾年，幾十年，甚至是上百年的經(jīng)驗積累出現(xiàn)的成果。

所以材料這東西，他不是發(fā)明出來的，他是經(jīng)過了時間的摸索，經(jīng)過了數(shù)以萬計的各種材料不同配比調制出來的東西。

這些個東西，就算是相同的原料，重量不一樣調制出來的材料，他的性質都是千差萬別，就算是原料相同，重量也一樣，各個環(huán)節(jié)的溫度不一樣，調制出來的材料，他的特性也是天差地別的。

所以材料這東西，不是一朝一夕就可以弄出來的。

當然了，我們也沒有必要氣餒，您要知道我們國家1949年建國，到現(xiàn)在才多少年，之前的時間當中，我們那有材料這個積累呢？現(xiàn)如今咋樣了？

雖然發(fā)動機不如人家，那又咋樣呢？也不看看我們才走了幾年，一開始我們還沒有發(fā)動機呢？所以這種差距隨著時間的推移，我們會彌補上來的。

時間在我們這里，而不是他們哪里，要有信心的。

咋說呢？如果材料問題解決了，您還得面臨另外一個問題。

啥問題呢？用什么樣的工具可以對這塊材料進行切割，最終切出符合我們要求的形狀？

怕了吧，您造出了非常堅硬，還抗高溫抗腐蝕的材料，心情非常高興，那么問題來了，您要用一個比他更加堅硬的工具把這貨給切開。

這就是為什么，在工具切削領域中，有一個名稱叫“難加工材料”。

您聽聽這名字，科學家都這么說，就知道對于材料的切削也是一個大的領域。

其實每年對于材料切削的工具，他的論文沒有一百也有八十。

切削工具咱就不說了，還有航空發(fā)動機這玩意屬于高精密的東西。

說個數(shù)據(jù)您就明白了，目前航空發(fā)動機使用的葉片，他的單邊余量要控制在0.05到0.1毫米，而鑄造這種葉片的合格率也只有75％，怕不怕吧？

這還不是最難的，就這種葉片他不是說造出來，而是您想象不到用生長的方法給長出來的。

沒相到吧，而這種單晶葉片可不是什么生物，而是實實在在的金屬——鎳鎢合金。

這種長出來的合金材料比同等質量的黃金都要珍貴。

所以航空發(fā)動機最要命的地方，不是什么設計圖紙，而是材料，您有多高的材料，您就能在這么高的材料上發(fā)揮你的想象設計你的圖紙。

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