【簡介：】本篇文章給大家談?wù)劇秶鴥?nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、現(xiàn)今民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命有多久？
2、中國的航空發(fā)動(dòng)機(jī)怎么樣？
3、我國航空發(fā)動(dòng)
本篇文章給大家談?wù)劇秶鴥?nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。
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現(xiàn)今民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命有多久？
民用客機(jī)貨機(jī)簡稱“民用飛機(jī)”，就是用于非軍事目的的飛機(jī)，作為一種運(yùn)人載物的交通工具。
民用飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)壽命：飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)通常是按照小時(shí)來算。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行了額定的小時(shí)后，就要大修。我國自己生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，無論軍用或者民用，大修時(shí)間也就200-300小時(shí)，很多俄制發(fā)動(dòng)機(jī)也類似，使用壽命可以達(dá)到3000-5000小時(shí)。但是西方的很多發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量好很多，大修時(shí)間可以在數(shù)千小時(shí)，壽命可以到上萬小時(shí)。一般發(fā)動(dòng)機(jī)出廠前都會(huì)進(jìn)行1000小時(shí)的可靠性試驗(yàn)，就是觀察研究發(fā)動(dòng)機(jī)在連續(xù)工作1000小時(shí)內(nèi)的可靠性。一定數(shù)量同一類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，按設(shè)定的循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，假如定義有一半或70%的出現(xiàn)了嚴(yán)重問題，那么運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間就是發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。
歐美系空客和波音：這兩種飛機(jī)都非常優(yōu)秀，一般服役20年沒有問題，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)定期檢修并且更換。
發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命確實(shí)比機(jī)體壽命短，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)要定期檢修，一旦過了額定壽命，即使可以使用，也會(huì)進(jìn)行更換的。隨時(shí)維修隨時(shí)更換，客機(jī)跟航發(fā)的期限都是20年退役。航發(fā)壞了就修要么就換，沒有特殊規(guī)定多少年。
發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命關(guān)鍵在于發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片，發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片越好，則壽命越長。葉片分渦輪葉片和壓氣機(jī)葉片。渦輪葉片一般要在1500℃和接近15000轉(zhuǎn)/分這種極大離心力的惡劣工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，在這種條件下工作，要求極高。渦輪葉片工作溫度高，負(fù)荷大，應(yīng)力復(fù)雜，要求材料具有很強(qiáng)的熱強(qiáng)性、抗沖擊性、抗疲勞性、耐腐蝕能力及損傷容限特征。它的工作溫度已經(jīng)超過鋼鐵承受的溫度，只能用高溫合金。但高溫合金在這么高的溫度和這么大的離心力下要產(chǎn)生蠕動(dòng)，一蠕動(dòng)，葉片就要變形，很容易失效。在這種惡劣工況下，過去用的是多晶體合金。它的特點(diǎn)是：你把合金一弄斷，看它的斷面有很多閃亮的晶點(diǎn)。這種晶格結(jié)構(gòu)有缺陷的地方首先會(huì)斷裂。而單晶體合金就避免了多晶體合金的缺陷，它是均勻的整體，沒有缺陷。如采用定向凝固制造成定向單晶合金，就消除了晶界，可將使用溫度提高一個(gè)臺(tái)階，約為30℃，從而使渦輪進(jìn)口溫度提高30℃-60℃左右。它的整體輻射非常均勻，具有更高的疲勞壽命。多晶體合金容易疲勞，在高溫下容易沿著晶界產(chǎn)生裂紋，而單晶把這個(gè)條件提高了1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。在壓氣機(jī)葉片上，有很大的氣動(dòng)彈性，沒有優(yōu)秀的壓氣機(jī)葉片，承受不了氣動(dòng)彈性引起的疲勞和裂紋。
美國裝備波音747、767的JT9D發(fā)動(dòng)機(jī)采用PWAl422單晶合金，壽命達(dá)9 600小時(shí)以上。F-15的F-100發(fā)動(dòng)機(jī)用的是第一代定向凝固合金葉片，美國的第二代單晶合金PWAl484和第三代Re-neN6的性能又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了第一代的水平。你可以看到空客和波音的飛機(jī)日夜在空中飛行，發(fā)動(dòng)機(jī)可靠地工作著。有的CFM-56發(fā)動(dòng)機(jī)壽命達(dá)到了1.4萬小時(shí)。
相比之下，俄國發(fā)動(dòng)機(jī)壽命就要短很多：AL-31F大修間隔原來只有640小時(shí)，后來做了延壽才達(dá)到800小時(shí)，盡管戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)與民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)定位不同，但還是能看出基礎(chǔ)研究的差距。我國目前能生產(chǎn)的定向凝固單晶葉片與國際水平差距就更大，人家一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)頂咱們10臺(tái)以上。就原先的米格-21（殲7），大修時(shí)間在100小時(shí)，這個(gè)絕對(duì)是非常差的，頻繁的換裝會(huì)耽誤飛機(jī)的部署和戰(zhàn)斗的。當(dāng)然，現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)壽命有所提高，但差距仍然非常大
歐美在這方面的技術(shù)是非常先進(jìn)的，很多民航的飛機(jī)，大修時(shí)間在10000小時(shí)以上。軍用飛機(jī)，與米格-21同時(shí)期的F-4所用的J-79發(fā)動(dòng)機(jī)，壽命就達(dá)到4000小時(shí)。F-15用的F-110發(fā)動(dòng)機(jī)壽命可達(dá)6000-8000小時(shí)，F(xiàn)-22用的F-136發(fā)動(dòng)機(jī)壽命為13000小時(shí)以上。
中國的航空發(fā)動(dòng)機(jī)怎么樣？
在最近幾年，國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)水平不斷進(jìn)步，同西方國家的差距也逐漸縮小。我國在現(xiàn)階段已經(jīng)研制出了渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，并應(yīng)用于四代戰(zhàn)斗機(jī)上。雖然國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)水平較比前兩年有了飛躍性的進(jìn)步，但是和世界一流航天發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)國對(duì)比還是有一定的差距。當(dāng)今世界上發(fā)動(dòng)機(jī)的一流強(qiáng)國是美國和英國，蘇聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)水平曾經(jīng)可以同美國相媲美，但是在蘇聯(lián)解體后，由于資金的限制，俄羅斯的發(fā)動(dòng)機(jī)水平逐漸的落伍了。美國的航空發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)勢主要是動(dòng)力強(qiáng)、使用壽命長、可靠性高，像美國的B-2全球轟炸機(jī)，巡航速度和續(xù)航能力都非常強(qiáng)，真正做到了全球作戰(zhàn)。英國是老牌航天大國，在水平上一直緊跟美國的步伐，屬于同美國并駕齊驅(qū)的一流發(fā)動(dòng)機(jī)大國。俄羅斯則是屬于二流發(fā)動(dòng)機(jī)國家里面的老大哥，隨著技術(shù)的斷代，未來俄羅斯極有可能被我國反超。
我國航天發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，起步比西方晚了半個(gè)多世紀(jì)。在新中國剛剛成立的時(shí)候，國內(nèi)根本沒有制造發(fā)動(dòng)機(jī)的能力，最早的飛機(jī)也是進(jìn)口的蘇聯(lián)機(jī)型，或者是仿造的蘇聯(lián)機(jī)型，發(fā)動(dòng)機(jī)也是原裝進(jìn)口的。而西方國家在一戰(zhàn)時(shí)期就已經(jīng)開始使用戰(zhàn)斗機(jī)，二戰(zhàn)時(shí)期空戰(zhàn)的水平就已經(jīng)很高了。因?yàn)槠鸩酵淼脑?，國?nèi)一直都是在追擊猛趕，追趕世界一流的航天發(fā)動(dòng)機(jī)水平。
國內(nèi)航天發(fā)動(dòng)機(jī)水平落后于西方，還和西方的技術(shù)封鎖有一定的關(guān)系。從我國建國后開始，西方就一直限制對(duì)我國的武器出口，我國軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展一直都是在摸著石頭過河。雖然國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)比不上美英俄，但是比起來世界上其他的國家，我國的航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)還是有一定的優(yōu)勢的。從最近兩年的情況來看，國內(nèi)航天發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展已經(jīng)找到了正軌，并且逐步的走上一條快車道。按照這個(gè)趨勢發(fā)展的話，國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)水平超越俄羅斯還是指日可待的。
我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)的水平如何？
航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為工業(yè)皇冠上的明珠，是航空技術(shù)的心臟。 在這個(gè)世界上，能夠制造大推力航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國家一共就五個(gè)，中國勉強(qiáng)可以算一個(gè)，目前的水平可以說相當(dāng)于西方的八十年代。因?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)高精尖產(chǎn)品，相關(guān)的技術(shù)壟斷相當(dāng)嚴(yán)重，而且難以在短時(shí)間內(nèi)有較大進(jìn)步。因?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)牽涉的學(xué)科太多，包括材料學(xué)、流體力學(xué)、電子設(shè)備等等數(shù)不勝數(shù)的學(xué)科。在軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，美國人的技術(shù)一直遙遙領(lǐng)先，這其中又屬美國的通用和普惠公司技術(shù)最為強(qiáng)大，現(xiàn)在只有中國、美國、俄羅斯這三個(gè)國家能獨(dú)立生產(chǎn) ，可以說一個(gè)國家的基礎(chǔ)科學(xué)決定著其航空發(fā)動(dòng)機(jī)的水平。
在軍用發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，美國的F-22和F-35的大推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)均是世界上最強(qiáng)的第四代戰(zhàn)斗機(jī)用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，F(xiàn)-22裝備F119發(fā)動(dòng)機(jī)是世界上第一款推重比達(dá)到10噸的大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。而F-35的F-135發(fā)動(dòng)機(jī)推力居然達(dá)到了21噸，目前還沒有任何國家實(shí)際裝備戰(zhàn)斗機(jī)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)能夠比擬。F-135不僅零件上比一般發(fā)動(dòng)機(jī)減少15%，而且運(yùn)行壽命達(dá)到8000小時(shí)，可以說在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，美國一直引領(lǐng)著全球的發(fā)展方向。
俄羅斯是繼美國后第二研制出第四代航發(fā)的國家。由于繼承了大部分蘇聯(lián)的航空實(shí)力，俄羅斯在航空領(lǐng)域?qū)嵙σ廊徊豢傻凸溃梢哉f俄羅斯在大推力航空發(fā)動(dòng)機(jī)比美國稍微差一點(diǎn)，但總的來說還算是比較有基礎(chǔ)的。目前蘇57戰(zhàn)機(jī)的“產(chǎn)品30”發(fā)動(dòng)機(jī)，其對(duì)標(biāo)的就是美國F-119發(fā)動(dòng)機(jī)。產(chǎn)品30發(fā)動(dòng)機(jī)巡航推力為11噸，最大推力可達(dá)18噸，大于F119小于F135。而且目前已經(jīng)裝機(jī)試飛了，量產(chǎn)也是指日可待。還有圖-160戰(zhàn)略轟炸機(jī)上裝備的NK-321加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)最大推力137.3千牛，最大推力達(dá)245千牛，是目前所有軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，推力最大的。
中國航空工業(yè)是在蘇聯(lián)的幫助之下建立的。在軍用發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域， 渦扇10“太行”系列等大推力發(fā)動(dòng)機(jī)，是我國大推力發(fā)動(dòng)機(jī)的起點(diǎn)。前期型號(hào)可靠性不足，目前渦扇10B已成熟可靠，裝機(jī)在殲10，殲11，殲16上等幾種戰(zhàn)機(jī)上。在民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，CJ-1000A發(fā)動(dòng)機(jī)采用了多種第四代大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的典型技術(shù)，在涵道比、總壓比、渦輪前溫度等關(guān)鍵參數(shù)上達(dá)到了第四代的水平， 中國在發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)上，已經(jīng)積累了豐富的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制造加工經(jīng)驗(yàn)，但在發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)整合等的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)還有欠缺?？傮w而言，目前的中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)距離世界先進(jìn)水平還有很大的差距。
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