飞机发动机是怎么生产出来的?
这东西说复杂复杂,说简单也简单,涡轮发动机的核心就是叶片,所以,参观生产线,就是从参观叶片的制造开始的。
航空发动机的叶片也分成几种,前面的风扇不会承受高温,属于冷端的叶片,后面的涡轮要承受高温高压,属于热端,对于涡扇发动机来说,外涵道还需要一个大风扇。
不同的叶片,制造技术不一样。
一般来说,涡轮叶片的技术含量是最高的,毕竟这种叶片要承受高温高压,工作环境最为恶劣,同时,要求承受的温度越高越好,毕竟,温度越高,发动机的推力就越大,想要制造先进的航空发动机,就需要制造先进的涡轮叶片,努力提高涡轮前温。
现在,看着眼前的这种航空发动机的叶片,马老心情复杂,东方的航空发动机技术落后是多方面的,其中,生产工艺落后也是重要的一个原因,看看人家的生产线,多先进!
“对于大客机用的发动机来说,前面的外涵道风扇叶片,生产技术最复杂。”胡克给众人介绍:“为了提升经济性,大客机的发动机都会追求一个大的涵道比,这样外面的风扇叶片就要尽可能的大,而越大,风扇叶片的离心力就越大,对工艺要求的更高。”
涵道比是一个重要指标,也是涡扇发动机特有的,它的里面有一套完全自主运行的发动机,可以理解为涡喷发动机套一个外壳,涡喷发动机带动一个大风扇,从外面吹风,走外面过去。
这个外面的风扇越大,同样的一台发动机提供的推力就越大,如果需要相同推力的话,也就越省油。
战斗机发动机都是小涵道比的,这个数值一般都会小于1,毕竟,涵道比大了,迎风面积也就大了,这样容易造成高空疲软。
最先进的航空发动机是美国的F119,这款发动机是F22的动力,为了给F35用,就增加了涵道比,推力进一步增加,但是同时,也让F35的最大速度提不起来。
这个时代普通的运输机用的发动机,涵道比也都是中等的,一般都在4以下,比如伊尔-76上使用的D-30K发动机,涵道比不到2.5,所以推力不足,国内的运二十在研发的时候,就受限制于这台发动机的推力,让运输机的性能提升不起来。
再看看RB211,这种发动机的涵道比高达5!外风扇的直径在两米左右!这样,发动机的推力主要来自于外涵道,占据了总推力的四分之三。
这样一个大叶片,制造的要求很高。
“在最初研制的时候,我们想要用复合材料来制造风扇叶片,我们认为复合材料有很多优点,比如说比重小、抗振动特性与抗颤振特性好,但是,我们发现,这种材料的风扇无法承受鸟类的撞击。”胡克说道:“所以,我们后来只能重新制造钛合金风扇叶片,这大大增加了我们的研发周期。”
这个风扇叶片是发动机的难关,仅仅是这个材料,就经历了艰难的选择,造成了反复。
“这个钛合金风扇叶片,能做成空心的吗?”秦阳随口问道。
马老觉得有些好笑,空心的风扇叶片是为了降温,所以用在涡轮叶片中,这种发动机的风扇叶片又怎么会用空心结构。