制造航空发动机为何这么难?

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2023-3-26 03:33

航空发动机的困难,来自于它特别的要求:在极端的工作条件下,满足极端的安全性。如果是民用的客机发动机,还要考虑噪音、寿命和油耗问题,也因为如此,民航客机的发动机实际上技术难度比战斗机引擎要高得多。

现代喷气式飞机的发动机工作条件有多极端呢?以航空发动机涡轮叶片为例:

战斗机发动机涡轮叶片面对的温度,最高可以到达 2000 摄氏度,民航客机发动机涡轮叶片面对的温度,一般也都到了 1700 摄氏度 —— 这还不是最严酷的要求 —— 毕竟,我们还要保证发动机叶片、轴承在这样的高温之下可以长时间稳定工作。

除了高温之外,发动机内部的涡轮叶片还在以每分钟数万转的速度高速旋转。高速的旋转带来的是超强离心力,叶片末端甚至要承受其自身重量 10000 倍以上的离心力的撕扯,并且,由于发动机必须持续工作,这种撕扯也必须要持续数个小时。

如果用不锈钢作为叶片材料,且不说重量问题。不锈钢叶片在 1400 摄氏度左右就会开始融化,到了 1700 度的时候,早就已经液化了,如果同时还施加了超强的离心力,那么整个发动机就会瞬间解体爆炸。

 
玄能
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