蔡启功小心地打开了一个🄺🂨保险箱,献宝一样拿出来一片小小的金属叶片,叶片是银白色的,比巴掌略大,上面还打了很多的小孔,掂在手里很轻,但谭振华接过它的🛎🛐🛦时候,手却不由自主地在微微颤抖了一下,仿佛接过的是一件无价的🕧🞷珍宝。
他知道,手里的这片小小的金属叶片,仅以制造它要付出的实际资源而🗨🞋言,数十倍于等重的黄金,而最重要的是,你就算肯出这么多的钱,在这个世界上,也不会有人卖给你。
因为这是一片高温涡轮叶片,确切地说,这是华夏研制的第🂀🜔二代单晶高温合🁁🂹📩金涡轮叶片!
关心华夏航发事业的军迷朋友们应该都知道,航空发动机是一种设计和制造难度极高的精密机器,在这架机器🌍♙中,最难做却也最重要的,是所谓的“热端三大件”,既燃烧室、涡轮、尾喷管,而涡轮,则是这三大件中最难也最贵的部件——因为上面安装📑了几百枚这种价超黄金的涡轮叶片。
一台售价数百万甚至过千万美元的完整的现代涡扇发动机,包含风扇叶片、压气机叶片、涡轮叶片在内的叶片就要占到其总造价的30🏶%,而在这30%中,工作在热端的涡轮叶片又要占到叶片总价值的60%,可见这东西的价值之高。
前文说过,华夏曾经在涡轮叶片这一单项🕚零部件上在全球取得过短暂的领先——那是60年代,师昌旭带领着一队人马,在世界上第二个搞出了9孔成型高温铸造合金空心叶片,这一成果甚🆀🌞至领先航发领军企业罗﹒罗整整8年,并让率队前来华夏推销的胡克爵士叹为观止。
要知道后来华夏引进的“斯贝”发动机都未能采用这种技术,它🕩用的还是实心高温定向凝固合金,加工这种叶片的技术也是西航发花了大力气🕾🏋😢才攻关成功🈰🁿的“无余量精锻”。
那么🚆👄这种涡轮叶片🝿🐼🅍的升级🄺🂨具体有什么好处呢?
好处太大了!
用一个不算太精确的数据来说明吧——航空发🐧🂐🍽动机的涡轮前温度每提高50摄氏度,发动🞭机的功率就能提高🃗🗻10%。
而众所周知,看🕲一台航发性能强大与否、技术先💐👄进与否,最直观的数据,就是看它🖿😘的推重比,也就是能爆发出的推力和自身重量的比值。
明白了吧?要想在不增加或者少增加发动机本身重🛼⚆🏆量📈😸🆊的条件下获得尽可能大的推力,那最直接的办法就是提高发动⛞🛟机的涡轮前温度。
就以同学们最熟悉的“斯贝MK202”为例,这台于60年代研制的发动机是典型的第二代喷气式航空发动机、⛞🛟第一代涡扇发动机,🏶它采用的是实心高温定向凝固合金涡轮叶片,涡轮前温度为1300~1500KK-273既为摄氏度,所以它的推重比勉强超过了5。
而在它的华夏升级版“秦岭”发动机中,由于采用了一些新的技术,特别是换装了华夏国产的第一代单晶高温合金涡轮叶片DD3以及以粉末冶金技术重新设计制造的涡轮盘之后,涡轮前温度提高到了1380~1580K,发动机的推力也就被成功地提高了约10%🏻🟔🜷,突破了10吨的门槛,推⛠🛴☻⛠🛴☻重比达到了5.7。
再看看米国人。
米帝在70年代首先搞🗹☽出了第一代单晶高温合金气膜冷却空心涡轮叶片PWA1480,第一个采用这种叶片的是F100-PW-2🏶20发动机,使得发动机的涡轮前温度提高到了1680~1750K,推重比也一举突破了7,在改进后甚至能超过8,从这型发动机开始,米国研制的航发跨进了第三代。