【简介:】一、为什么航空发动机只有几个国家造? 航空发动机是现代工业制造头上的皇冠,其制造难度远超想象。就是苏联这样比肩美国的世界大国,在上世纪五十年代,即使是制造喷气式超音速
一、为什么航空发动机只有几个国家造?
航空发动机是现代工业制造头上的皇冠,其制造难度远超想象。就是苏联这样比肩美国的世界大国,在上世纪五十年代,即使是制造喷气式超音速发动机都无从下手。只能是进口英国的全套技术图纸才解决了这个问题。
航空发动机难就难在涡轮叶片上,在发动机运作时,燃烧室内高温上千度。叶片如果采用的是一般金融材料,其熔点低,早就熔化了。所以研制耐高温的新材料就不是普通国家能解决的问题,即使是日本、韩国、以色列这些科技强国也无法制造,只能是进口。目前世界上能制造航空发动机的国家实际上就是联合国安理会的五个常任理事国。
二、中国造的航空发动机能用吗?
能用。
中国自产的航空发动机包括涡轮喷气/涡轮风扇发动机、涡轮轴/涡轮螺旋桨发动机、冲压发动机和活塞式发动机等多种类型,不仅作为各种用途的军民用飞机、无人机和巡航导弹动力,而且利用航空发动机派生发展的燃气轮机还广泛用于地面发电、船用动力、移动电站、天然气和石油管线泵站等领域。
三、中国为何造不出航空发动机?
航空发动机属于高精密项目,欧美俄罗斯有着百年的工业发展史,但是新中国成立也仅仅才71年,加上西方国家对于关键技术的垄断与封锁,所以暂时来说没办法造出来,但是过不了多久我国肯定能造出中国心的发动机
四、为什么航空发动机那么难造?
航空发动机是制造业的皇冠,集知识、技术 、资本,产业链等于一体,根本没有捷径能走。
当年美国在研发F100涡轮风扇发动机时,就因为难度太大,曾一度导致美军F15/F16 面临停飞的风险,后来经过不断改良试验,才最终得以符合可靠性要求,而这一过程足足耗时约30年,窥一斑而见全豹,足以见得,航空发动机的制造难度有多大!
航空发动机是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现,目前全球具备独立研发高性能航空发动机的也仅有几个少数国家。
作为飞机的“心脏”,航空发动机的主要结构由压气机、燃烧室和涡轮这三大件组成,再配以进气道、尾喷管等附件,就组成了一台完整的航空发动机。
空气经风扇吸入,被高压压气机压缩后与燃料进行混合燃烧,接着从燃气室喷出,此时,这股高温高速的气流迅速推动涡轮,涡轮带动风扇旋转,如此循环往复,风扇将气流通过外涵道吹向尾喷管,在跟高温气体合二为一后,可以增加推力。
简而言之就是气体经过压缩后跟燃料混合燃烧,产生的高温高速气体推动涡轮旋转,从而产生动力。
一台航空发动机的好坏,会直接影响到整个飞机的性能、可靠性和经济性,然而其又是一种高度复杂和精密的热力机械,所以航空发动机也被称为“工业之花”。
一台航空发动机从图纸到最终服役,往往都以数十年来计算,其中主要包括论证方案、工程研制、技术验证、设计定型、生产定型和批量生产这几个步骤,至于其困难程度,还真不是空穴来风。
首先就得考虑材料的耐高温难题,航空发动机对涡轮、燃烧室、风扇叶片等材料的制造工艺要求极高,根据热动力学原理,涡轮燃气温度越高,流过发动机单位体积或重量的空气产生的功就越多,也就是说,为了提高发动机的功率,涡轮燃气的温度要不断提高才行。
一般军用发动机的燃烧室温度高达2000K,民用发动机温度高达1800~1900K,在如此高温下,绝大多数金属早就已经融化了,但无奈的是,一架飞行的性能跟发动机息息相关,燃烧室温度越高,发动机的推力就越大,特别是现如今,先进的战斗机都要求可以超音速巡航,所以在研发航空发动机时,对材料的硬性要求特别高,还要经过一次次尝试,可能某个试验过程都要产达数年之久,但这才仅仅只是研发航空发动机的一个小小环节而已。
至于发动机的叶片也是难点重重,从图片中不难看出航空发动机内部密密麻麻的叶片,大致可分为风扇叶片、压气机叶片以及涡轮叶片,为了满足差异化需求,它们的材料工艺也略有差异。
这些叶片的转动速度高达每分钟数万转,而且要持续好几个小时,首先这些叶片就要承受甚至超过2000℃的高温,这就导致对叶片的选材有极高的要求,例如抗高温、高韧性等等,否则很容易被融化掉,此外航空发动机叶片在超高速旋转过程中,还要承受本身重量1万倍的离心力,否则很快就会裂开,目前全球只有俄美英法这几个国家的部分企业能够掌握这些技术。
而且建造航空发动机,对一个国家的制造装配工艺水平要求极高,内部的海量配件如果装配不达标,很容易“差之毫厘谬以千里”,再加上航空发动机涉及到国家的高科技尖端技术,核心技术更是被制造国封锁禁止转让,导致其他国家想要研发航空发动机更是难上加难。
有人说,民用航空发动机的难度要比军用的更大,这话也不无道理,因为军用航空发动机可以忽略成本,拼命采用新技术、新材料和冗余设计,但民用航空发动机不行,它必须要考虑方方面面,例如安全性、经济性、可靠性、维修性、保障性、环保性等等。
首先民用航空发动机就要考虑维修性,一旦发生故障,维修师傅就要知道是哪个器械坏了,里面涉及到“易辨别”、“易维修”,例如通用发动机由ABCDE五个部分组成,结果造出来发现故障了,只能判断A部分坏了,但总不能把A部分全部换掉吧?
所以通用发动机在设计的时候,就要研发出一套标准的维修方案,怎么检测,怎么维修,一目了然,能很方便快捷的维修,及时排除故障,尽量“快狠准”的找到故障零件。
而且民用发动机的除了要易于拆卸之外,所用到的零部件也最好要通用化,后续方面调货、运输、装配,记得以前去4S店修车,一个修车师傅说阿尔法与罗密欧这辆车很难修,虽然外形看着很酷,价格也挺合适,但修起来非常麻烦,零部件太小众化,往往需要进口,等货时间太长,而且价格还贵。
虽然我国在军用航空发动机领域不断突破,但民用发动机的发展确实举步维艰,价格高,意味着成本高,折算到终端消费者面前的就是“机票贵”,竞争力小导致生意亏本,所以难就难在,不研究民用航空发动机,担心永远跟不上,拼命研究,短时间内又很难赶超其他国家,毕竟航空发动机真的没有捷径能走,而且研发费用还高的离谱。
有人说,买一架最先进的飞机,把发动机拆下来后反向拆解,这样岂不是能“弯道超车”?
不得不佩服这些网友的鬼点子,但很显然这样肯定是行不通的,就拿日本汽车来讲,它们的发动机非常先进,却敢大肆出口他国,人家根本不担心发动机被拆解,首先不管是飞机的发动机,还是汽车的发动机,背后关联的领域实在太多了,是一个国家综合实力的体现,任何某“学科”薄弱的国家,都研发不了先进的发动机,中东阿拉伯国家就是很明显的例子,人家贩卖石油赚的盆满钵满,但工业底蕴薄弱,军备武器只能买买买,自个儿研发,猴年马月才能搞出来。
而且发动机由海量部件构成,就算每个零部件相差0.001毫米,数百上千个零件合起来,差的就不是一星半点了,关键这些参数人家根本不会告诉你,就像零部件的长度是30毫米,公差范围是±0.02,谁知道后面的±0.02跟着几位数,有可能是0.02345,也有可能是-0.02984。
或许一个零部件可以靠不断试错来得到有效数据,几百、几千、几万个部件怎么搞?
没法搞,而且有些零部件在零下50℃的环境下组装,里面还涉及到热胀冷缩原理,你就算拆开来,也没法再装回去,人家也不会告诉你“A跟D零件是在零下50℃组装的”,在《发动机制造精度与性能关系研究》论文中就指出,零价差异从正负0.24下降到正负0.18,实验发动机就能提升机0.7%的动力,降低0.5%的油耗。
很明显的例子就是积木,前两年我花了500块,给儿子买了套乐高积木,我甚至能单脚站在组装的桥梁上,但最近99网购了套积木,组装后的产品松松垮垮,这就是零部件的精密数值影响。
此外,特别是航空发动机,都属于各国机密,人家对核心技术的保护,不是简单靠拆发动机就能破解的,所以研究汽车发动机难,研究航空发动机更难,在发动机领域,几乎不存在“走捷径”的可能。
——END——
五、航空发动机国家标准?
20日中国民用航空总局局务会议通过,现予公布,自2002年4月19日起施行。
局长 刘剑锋
二〇〇二年三月二十日
中国民用航空总局依据《中华人民共和国民用航空法》第三十四条,决定对《航空发动机适航标准》(CCAR-33)作如下修订:
一、规章名称“航空发动机适航标准”修改为“航空发动机适航规定”。
二、原规章中A分部、B分部、C分部、D分部、E分部、F分部分别改为A章、B章、C章、D章、E章、F章。
三、原规章中关于条的序号的表述“§……”改为“第……条”。
四、增加第33.28条,内容如下:
第33.28条 发动机电气和电子控制系统
依靠电气和电子装置进行正常工作的每一控制系统必须满足下列要求:
(a)在第33.5条所要求的发动机安装和使用说明手册中应对控制系统进行说明、并应规定在正常工作和失效状态所控制的可用功率或推力的百分比、以及其他被控制的功能的控制范围;
(b) 控制系统的设计和构造应能保证由飞机提供的电源或数据的任何失效不应导致功率或推力发生不可接受的变化
六、造豪华邮轮的国家?
英国
“钻石公主”号是世界上最豪华邮轮之一,造价5亿美元。
其身份比较特殊:邮轮船长是英国人,船籍属于英国,但隶属于美国嘉年华集团,母港在日本横滨。
七、奥拓是哪个国家造的?
奥拓是中国的,以奥拓2016款1.0L手动豪华炫动版为例,这款车的生产厂商为长安铃木,最高车速每小时为160千米,驱动方式为前置前驱。
其长宽高分别为3570mm、1600mm、1470mm,轴距为2360mm,车身类型为5门5座两厢车。奥拓2016款1.0L手动豪华炫动版搭载1.0l自然吸气发动机,匹配5挡手动变速箱,前悬架类型是麦弗逊式独立悬架,后悬架类型是扭力梁式非独立悬架。
八、泰坦是哪个国家造的?
英国。
泰坦机器人是由英国的赛博斯坦机器人有限公司(Cyberstein Robots Ltd)在2004年开发的机器人。该机器人套装高度约为2.4 m (7.9 ft) 且重达60 kg (9.4 st),加上用来运载的拖车和车载设备总共重达350 kg (55 st)。它的头部类似于一个骷髅头,也能让人联想起变形金刚里的机器人设计。
九、劳斯莱斯是哪个国家造的?
英国
劳斯莱斯(Rolls-Royce),又称罗尔斯-罗伊斯,是超豪华汽车厂商,1906年成立于英国,公司创始人为Frederick Henry Royce(亨利·莱斯)和Charles Stewart Rolls(查理·劳斯)
十、能造飞机的国家排名?
能造飞机的囯家为美国、法国、英国、俄罗斯、巴西、加拿大、中国等。