【簡介：】模具制造技術迅速發(fā)展,已成為現(xiàn)代制造技術的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技術,模具的激光快速成型技術,模...五、現(xiàn)場化的模具檢測技術 精密模具的發(fā)展,對測量的要求越來

模具制造技術迅速發(fā)展,已成為現(xiàn)代制造技術的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技術,模具的激光快速成型技術,模...五、現(xiàn)場化的模具檢測技術 精密模具的發(fā)展,對測量的要求越來越高。精密的三坐標測量機,長期以來受環(huán)境的限制,很少在生產現(xiàn)... 社會話題 - 2個回答-解決時間

航空發(fā)動機的設計難點在哪些方面？

航空發(fā)動機是所有動力裝置中技術含量最高、制造難度最大的。二次大戰(zhàn)末期誕生的噴氣式發(fā)動機將人類航空事業(yè)推進了超音速時代。通俗一點講，噴氣式發(fā)動機就是一個兩端開口的圓筒，通過圓筒中壓氣機、燃燒室、渦輪的工作，將前端吸入的空氣壓縮、燃燒，推動渦輪驅動壓氣機工作，最后高溫、高速的燃氣從后端噴射出去，產生向前的推力。要讓流動的空氣經過幾米長、直徑不到2米的發(fā)動機產生幾千公斤甚至上萬公斤的推力，不是一件簡單的事情。

　　噴氣式發(fā)動機的工作特點是高溫、高壓、高轉速、高負荷。發(fā)動機燃氣溫度越高，發(fā)動機推力越大；通過發(fā)動機的空氣流量越大，發(fā)動機推力也越大。在噴氣式發(fā)動機中，最關鍵的壓氣機、燃燒室、渦輪組成發(fā)動機的核心機。渦輪驅動壓氣機以每秒上千轉高速旋轉，進入發(fā)動機的空氣在壓氣機中逐級增壓，多級壓氣機的增壓比可達25以上。在渦扇發(fā)動機中往往采用雙轉子壓氣機，由高壓渦輪和低壓渦輪分別以最佳的轉速驅動高壓壓氣機和風扇，以達到更高的增壓比和工作效率。

　　增壓后的空氣進入發(fā)動機燃燒室，與燃油混合、燃燒。要保持燃油火焰在以每秒100多米高速流動的高壓氣流中穩(wěn)定燃燒，就好像要在狂風中保證手中火炬不滅一樣困難；同時要保護燃燒室火焰筒壁不被高溫燃氣燒蝕，光靠選擇耐高溫材料和耐熱涂層還不夠，還要通過燃燒室結構設計，采取冷卻手段，降低燃燒室筒壁溫度，保證燃燒室正常工作。

　　從燃燒室出來的高溫、高壓燃氣流驅動渦輪葉片以每分鐘數(shù)千轉甚至上萬轉的轉速運轉，通常渦輪前溫度要超過渦輪葉片材料的熔點。要讓渦輪葉片在這種極端苛刻的工作狀態(tài)下保持足夠的強度正常運轉，除了選擇新型耐高溫材料、采用定向結晶精密鑄造工藝外，還要通過精細設計制造出多通道空心渦輪葉片，利用氣膜冷卻降低葉片表面溫度，以便發(fā)動機上千片葉片在極端苛刻的工作環(huán)境下滿足發(fā)動機工作的需要。

　　航空發(fā)動機綜合了多學科和多種專業(yè)的技術成果：噴氣式發(fā)動機上大量使用高強度材料和耐高溫合金，零部件精度要求達到微米級，葉片型面復雜，燃燒系統(tǒng)和加力系統(tǒng)薄壁焊接零件多，大量使用定向凝固、粉末冶金、復雜空心葉片精鑄、復雜陶瓷型芯制造、鈦合金鍛造、微孔加工、涂層與特種焊接等先進制造技術。

　　航空發(fā)動機設計中有些地方是常人難以想像的。比如發(fā)動機減重，設計的時候就要把材料用得恰到好處還不出問題，幾乎達到毫克必爭的地步；因為通常發(fā)動機增加1公斤重量，飛機就要增重5公斤。比如發(fā)動機冷卻設計，要讓所用的材料在比熔點溫度還要高的環(huán)境里正常使用，就要采取許多綜合的技術措施。對一般人來說，18年確實太長了；可是對發(fā)動機設計、制造人員來說，要完成如此精細的設計、制造，大家在漫長的18年里總是恨不得把一天當作兩天用。

　　正常的發(fā)動機研制程序應該是通過預研建立技術儲備，開發(fā)出先進的核心機，然后根據(jù)市場需要派生出渦噴、渦扇等多種型號發(fā)動機，或是發(fā)展燃氣輪機用于陸用、船用等多種型號，一機多用，系列發(fā)展。壓氣機、燃燒室、渦輪等核心部件以及加力燃燒室、燃油系統(tǒng)、附件傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)都經過驗證是先進的、可靠的。這樣到型號發(fā)展階段，設計師才能在成熟、可靠的技術基礎上進入整機研制，減少研制中的風險，避免遇到顛覆性的問題。

　　新中國航空發(fā)動機事業(yè)是從修理起步的，曾經長期處于仿制階段，缺少對發(fā)動機研制規(guī)律的認識，預研起步較晚，缺乏經過驗證的可靠的技術儲備，因此在型號研制中經常是遇到問題再攻關，這樣做不僅增大了研制風險，往往還因為拖長了研制時間、事倍功半，甚至失去發(fā)展時機，無果而終。