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第四十一章 内燃机的技术研发

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296内燃机的技术研发

由于使用部位不同,其工作温度差别很大。现在我们已研制出热固性聚酰亚胺抗热型材料,在490°温度下仍具有热稳定性。

这得益于树脂基复合材料构件在制做中采用的是自动技术,如自动辅带技术、自动纤维辅放技术、自动激光定位、自动剪裁、自动摸压成形、热压罐固化成形等,这种材料已领先新陆国70℃。”

第四组戴组长汇报:“宽弦风扇叶片制造技术,我们采用超塑成形——扩散连接技术,此类空心叶片以质量轻、高结构效率,使航空发动机的综合性能得到显着提高。

宽弦、无凸台、空心叶片是高性能发动机风扇和第一极压气机叶片的发展方向。

推重比10这一级发动机F119、EJ200均采用了宽弦风扇叶片,现在这种叶片我们有把握在两个月内完成批量生产。

对于推重比15-20高性能发动机使用的复合材料风扇叶片,也就是用连续碳化硅纤维增强的钛基复合材料(TiMMC)进行制造。

这是一种空心风扇叶片,半年后将由实验室形成小规模量产,十个月后正式量产,大副度降低成本。

真正具有重量轻、成本低、效益高、整体性好,成形质量高等优点。

到时连大飞机发动机都不在话下。”

第五小组姜组长汇报:“金属基、陶瓷基和碳碳复合材料构件的研发和制造是为了叶环、叶片等部件的制造,碳化硅长纤维基增强钛基复合材料(TiMMC)已在始少批量制造。

各项性能将超过东罗马国研制的SCS-6 SIC复合材料,抗拉强度高达2600mPa,刚度达到280GPa。

还具有极为优异的热稳定性,在780°温度中,暴露3000小时后,力学性能不降低。

我们尝试了强钛基复合材料制造技术,纤维涂层法、等离子喷涂法、浆料带铸造法、箔一纤维法。

最后形成我们独创的经纬编制涂层法,使生产率得到了四倍的提升,为新型航发机打下了基础。

陶瓷基复合材料技术,是为了适应发动机的涡轮前温度的材料,温度在2200以上。

研发已在实验室完成了连续纤维增韧陶瓷基复合材料的制造,它具有耐温高,密度低,具有类似金属的断裂行为。

不会发生灾难性的损毁,抗温能力达到2530℃,可代替高温合金作为热端部件结构材料。

这种陶瓷基复合材料的应用使发动机重量大幅减轻,节约冷却气或无需冷却,从面使发动机保持高推重比。

另一种航发材料就是碳/碳复合材料(C/C),它可以在1800至2000使用,而且密度低,是水的1.9倍,可以使发动机大幅度减重。

关键技术包括碳纤维预制体的设计与制备、碳的致密化技术和C/C防氧化涂层的设计与制造。

现在已生产出燃烧室喷嘴、加力燃烧室喷管、涡轮和导向叶片,整体涡轮盘和涡轮外环等。

抗氧化涂层是其中的关键,这里我们走在了世界的前列,完全可以进入实用中。”

最后是第六小组,组长王鸽,她被抽调过来负责计算机精准控制和监测技术小组。

她沉稳地说:“由于有2纳米芯片和天机操作系统,计算机对发动机的精准控制完全达到并且超过设计要求。

我这里主要讲一下无损检测技术,在航空发动机服役过程中,难免会出现一些疲劳裂纹、损伤以及恶劣工作环境下组织状态变化等问题。

及时检测到这些问题,对于减少事故、提高零部件的使用寿命有重大意义。

我们在传统的超声、电磁及声学检验中,开发出了移动式自动扫描,综合应用了多种技术。

已与精密仪器厂制造出了自动扫描的超声电磁、传感器系统,还有声学一激光自动扫描系统,现在我们可以在几个小时内完成对整架飞机的无损检测。”

在六人发言完成后,刘同桂总结说:“各项技术都进展喜人,完成或超过了下发的计划指标。

下一步我们要进行零件制造过程中的专业化成套制造技术。

因为我们正在研发制造的战斗机用航空发动机和大型飞机所用的航空发动机,将会有巨大的市场,这个技术将为我们打下坚实的竞争优势。

这项技术是将信息技术与制造技术相结合而形成的数字化生产线技术的应用,已成为航空发动机行业提高生产质量和柔性的关键技术。

现在世界上几个主要航空发动机生产厂商都采用了这一技术,象GE、罗罗、普惠等都建成了一系列典型零件自动化生产线,取得了良好的效果。

而我们还要再向前迈一步就是要形成模块,随着研发的进行和完善,这一项技术需要提上日程。

会后会有相关的任务下发,相关资料库将相应开放。

万里长征我们正在路上,希望各位再接再励,让我们早日到达终点。

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