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国产的飞机发动机涡轮叶片比国外的差在哪里?

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时间: 2021-08-26 15:38
国产的飞机发动机涡轮叶片比国外的差在哪里?
 
基本都在说材料,难度没人提下叶片的抛光问题吗?
 
目前几个有飞机制造能力的国家,在叶片抛光这块,中美是一个路子,采用流体抛光,欧洲是另一个路子。叶片抛光看似是一个极小的问题,但是能上天的东西都不简单。
 
叶片在高速运动中保持持续的稳定,减少摩擦阻力,必须要让叶片的表面粗糙度控制在一个很小的范围值内,传统的抛光工艺是满足不了的,会带来一系列的问题,比如精密度不够、化学侵蚀、氧化物附着等。
 
美国在70年代为了解决叶片抛光的问题,发明了流体抛光机,后来中国不知道怎么学去了,现在国产飞机叶片,基本用的都是国产的流体抛光设备(并不是因为价格,其实是由于美国那边的设备商服务实在不能忍)。
国产的飞机发动机涡轮叶片比国外的差其实真是情况是:
 
1.材料性能不差,但是仅限于试棒级别或某一单一性能;国内搞材料的科研涡轮叶片的材料研究大多停留在材料等级,而当上升到部件级别时,就失去了对材料性能的控制力。
 
此外,缺乏对提高综合性能的解决方案,比如单晶高温合金去除了晶界,可以大幅度提高蠕变性能,但是单晶合金的疲劳性能并没有相应的提高,但是服役条件与材料实验条件完全不同,这就到了另外一个重要环节,复杂载荷下的损伤。
 
2.缺乏系统的涡轮叶片损伤评估准则针对涡轮叶片的服役条件,其损伤的主要来源是热载荷与机械载荷导致的材料“蠕变-疲劳-氧化/腐蚀”交互作用,而随着飞行器作业条件的时时改变,航空发动机热端部件的载荷条件也在实时发生着变化,可能使用的材料蠕变性能很强,但是疲劳性能不行,在复杂载荷下,最终部件因为疲劳裂纹扩展而失效。
 
而目前,因为国内缺乏同一的损伤评估准则,开发出来的所谓性能优异的高温合金依旧停留在试棒级别,而给部件提供失效分析后,感觉主机厂会选择优化结构设计,或者控制使用工况吧,毕竟从头设计材料,可能又会在其他地方出现奇奇怪怪的问题!