航空發動機的關鍵技術有哪些?為什麼中國人這麼多年還沒有掌握?
01-05
材料技術,現代航空發動機最重要的指標是推重比,簡單說就是盡量減輕發動機自重的同時加大推動力。高溫、高壓、高強度、長壽命、輕量化,是一個非常難以平
衡的難點。這裡面基礎的材料問題是我們所面臨的最棘手問題,粉末冶金、特種陶瓷、單晶金屬、特種鋼、特種鈦合金、多材料復材,都是我國短板。
製造技術,製造技術不是一個簡單的數控加工解決精度的問題。一個簡單的例子,經我們拆解再行裝配的發動機,功率輸出會有損失。一言難盡,不展開了。
知識管理能力欠缺,航空工業多年來沒有解決的一個問題是知識產權管理,科技成果難以突破行業、單位的利益外殼快速轉化為生產力。還有一個重要的問題是,在黨的行政手段領導下,做了過多『搶節點』的獻禮性的事。這樣的事往往在事後難以重複,或者在技術上做了過多保留。
國家投入捉襟見肘,從業人員極度不足。1990年到目前的同期內,美國在推進技術的相關投入是中國的50倍。美國和其他先進國家通常是使用大量成熟技術,
即便如此,F119初期問題也是很多,在F119基礎上搞出來的F135發動機在技術上也存在不少的問題。我們的科研模式通常是型號立項和基礎預研同時開
始,水平可想而知。
再說人員更是讓人傷心,普惠或羅羅的一個部門可能就相當於我們這個行業中的設計人員了。
從進入大學這個專業起,這個問題我也困擾了十幾年了。這些年漸漸的覺得這不是一個問題,或者說不是一個應該指望得到其答案的問題。所有能說出口的答案一定都是偏頗的,片面的,甚至錯誤的。體制問題,我們跟前蘇聯的體制差很多嗎?說是積累問題,斯洛伐克、加拿大現在比我們的工業水平仍然強很多嗎?說是材料問題,我們現在的材料水平總能趕上西方六七十年代吧,可是西方六七十年代水平的發動機我們也沒有鼓搗出來。我們在加工製造方面很多地方已經超過俄羅斯了(其它行業我不知道,我只說航空發動機),可是無論我們怎麼嘲笑AL-31F和RD-33工藝粗糙,我們還是研製不出這個水平的東西來。所以這個問題我思考後給不出答案,唯一想到的就只有四個字「埋頭苦幹」
先說後一個問題。中國有國產的發動機。渦噴-5 、6、7、8、11、13、14。渦扇-6、8、9、10、11。渦槳-5 、6、9。渦軸-5 、6、8、9。活塞-5 、6、8。http://news.ifeng.com/mil/special/aeroengine/基本上所有的發動機類型都有,所以這個問題不嚴謹,既然能造出發動機來,就不能說中國人沒有掌握髮動機的關鍵技術。樓主大概覺得國產的發動機不如國外的,這是肯定的,山寨機肯定比不上原裝機再說國產的哪個東西強過國外了,落後的絕對不止發動機一種吧。
第一個問題,最關鍵的技術,個人認為,除了材料問題之外,沒有什麼關鍵的技術。
理論都是現成的,大家都知道該怎麼造。但是為什麼有差別,個人認為有以下這麼幾個方面。1.體制問題。國內負責研製航空發動機的單位,都是國營的。他們沒有動力去把東西做好。行業沒有活力,都是在完成國家交給的任務。這是最根本的。2.工業基礎。我們能造出來的東西,弄出來的材料,達不到要求。3.實驗數據。為什麼要仿造發動機中的山寨機?自己設計一個全新的不行嗎?當然行。但是設計新東西需要大量的數據作為支撐。比如壓氣機設計成多少級合適?23456789還是十幾二十幾?弄軸向的還是離心的?哪一種效率最高重量最輕體積最小?每一種方案都設計出來製造出來經過試驗經過對比,最後拿出最優的來,定型。咱可倒好,這一大步就可以直接跨過去了,拿來人家的東西一看一測量,ok了,上生產線開工。這也就是好多人說南海撞擊之後專家看了人家的設備能讓咱進步個十來年的原因。可是之前的那幾步你永遠不走,人家還是要甩開你遠遠地沒商量。就說這幾個吧,說多也沒用。中國目前材料方面實際上離發達國家差距不小,遠的不說連起碼的混凝土就不比日本。就鋼材來說,我們的特種鋼就還不夠一流。所以還需要進口。中國現在所謂工業發達,更多是體量上的大。換句話說今天中國的某些情況類似於19世紀末1900年代的美國,體量上遠超歐洲國家,但品質卻不高,科學儲備並不好。屬於典型的工業大於技術,技術大於科學的現狀。材料科學別小看,它就是航發最重要的因素。另外中國目前精密儀器也並不算出色。精密加工更談不上完美。。最後就是。缺乏市場的培養,目前中國在航空方面嚴重依賴軍工帶動民用,而成熟的航空體系國家,都是軍民兩用一起研發。民用市場的競爭和市場潛力,更能激發研發投入和資金問題。目前中國依靠國家的補給在研發方面估計是不差錢,但還有一個問題就是產品有沒有經過市場檢驗,注意是市場檢驗而不是軍隊用了就行,軍隊只要符合作戰要求即可,商用市場可不是那麼簡單,需要精打細算所有細節。如果僅僅國家立項投入大筆資金就為了做出產品,那我敢說,十年過後的情況就是,我們的軍機或許擺脫了俄制發動機的限制,但是商用飛機市場還是繼續依賴於三大為代表的企業的供貨
理論都發展幾十年了,國內理論水平比國外也差不了多少,主要是工業基礎不行,造不出符合性能參數的材料,不只是航空發動機,你看汽車發動機,電腦CPU,哪一樣是中國能自己造出來的,抄襲出來的永遠是「山寨機」
去大學看看就懂了,差距太大!
對於發動機來說,幾個關鍵:
- 首先是設計是基礎,國內也有很牛逼的設計所,之前太行和崑崙的設計就是證明,完全是靠一己之力從無到有的。可是其中有一個問題還是無法解決,即使到目前位置,高涵道比的發動機的核心機(CORE)已久是基於外方的技術,特別是美方的技術,毫不誇張的說,就是照抄。
- 接著是製造工藝是關鍵。但不說製造,就說國內的航空發動機維修工藝,最關鍵的葉片修復和再造技術,國內到目前為止都不具備批量生產的能力。之前有聽聞5712工廠的葉片噴塗再造技術有突破,但是精度基本與國外的民用技術相仿。
- 材料方面國內是有突破的,但是基本是在保守的狀態下進行,性能上應該也是基本可以的,當然沒有有些資本主義國家如此致力於發動機減重提效,因為我們連穩定高效的發動機都木有=。=
其實我覺得問這種問題的人就有一點浮躁的因素在裡面。中國的這些尖端技術真正開始發展才多少年?從建國開始算也就六十多年而已,而且這六十多年真的很長時間了嗎?暫且不論國內外這些科技的發展環境,單就時間而論,和國外相比也短的很多吧,所以,沒有掌握那些技術也不是很值得驚訝吧?
航空發動機這種東西,無論是材料、加工工藝、裝配工藝、設計水平還有配套的自動控制設備都是整個製造業的尖端技術。1.材料這方面,從燃燒室出來的氣體有時候會將近1800K,這是超過我們所擁有大多數鋼鐵保持強度所需要的溫度,我們不得不求助於新型的單晶材料。除了溫度的困難,強度也很重要。2.除此之外呢?只有材料的進步是不行的,高溫渦輪的葉片仍然需要進行冷卻,就是在葉片里「打孔」,打出個通道來進行葉片的冷卻,如何造出這個通道?如何不讓這個通道過大的影響葉片的強度?這都是問題。3.裝配,我們都知道,壓氣機的葉片大多數是「鑲嵌」在輪轂上的,有經驗的裝配工人和新手裝配出來的葉片可謂天差地別。除了葉片,軸、軸承這些零件的安裝同樣需要熟練的裝配工人——我們恰恰缺乏。
解決這些問題我們不僅需要錢,需要人力物力,更需要時間。
西方在葉片(或者說翼型葉片)上投入了上百年的功夫,美國的NACA翼型、德國的卡爾斯魯厄翼型等等,這都是常年試驗積累出來——當然現在都不怎麼用了。在葉片大多採用三維扭曲的這個時代,一片一片的造出葉片並試驗更顯得尤為繁瑣。這種時間上的困難不僅體現在葉片上,整個航空發動機的實驗也需要時間的積累,多少級的壓氣機?壓氣機採用什麼扭曲規律?多大的軸?多大的渦輪?多大的涵道比?對於這種涉及流體的東西,人類世界還沒有多麼準確的理論分析,現在流行的數值模擬受限於演算法和精度的選擇也不能提供準確的數據,只能進行實驗——然後積累龐大的資料庫以供我們組合、進行模化設計。換句話說,我們需要時間。首先肯定不是體制問題 在尖端技術的而研究上我國這樣的體制反而佔據著極大地優勢 能保證項目持續穩定在關鍵時間點上的順利完成。積累問題是關鍵 二戰時期的發動機研究 國外基本是靠飛行員的命來換 現在我們不可能如此草菅人命
呵呵。其實這個不是個簡單的問題。發動機的發展牽涉到的技術非常多,包括材料,加工,製造質量控制,測量,等等。每個小的方面如果不一一突破,就會成為向下一個高度提升的瓶頸。當然對於這麼複雜系統的設計製造,團隊的高效率運作的管理和安排也是不可忽視的。在以上這些方面,中國都缺乏經驗,畢竟山寨永遠的落在別人後面學皮毛。
株洲608所(中國航空動力機械研究所)人事部真是王八蛋生養的,毫無誠信,害人一輩子…如打擾,真心抱歉,不喜勿噴…對了現在應該是中國航發湖南動力機械研究所了…不喜勿噴
中國有句話,叫重賞之下必有勇夫。
問題是你先賞呀,你賞都不賞,別人還勇啥呀。。。
我覺得是人的問題啊。國家撥再多的錢,蓋大樓買設備,但是項目經費卻不能花在激勵人才上。不知道業內的是否知道606所和624所得待遇是多少?能吸引到真正的人才過去么?比如我記得10年中電14所招聘,據說只要三清三北的博士,開價年薪20萬,外加一次性20萬安家費。所以中國雷達搞得好。然後實驗室的師兄好多去航天五院的,人家在北京分房子。。然後中國載人航天搞得好。瀋陽的606所和綿陽的624所能給到一萬月薪么?能吸引到北上最好大學的相關專業人才過去么?我看網上有的說給3500塊月薪?
中國人頭腦沒問題,重賞之下必有勇夫,只要潛心研究,一定能解決,不要一味研究吃了。
努力踏實的做,就可以了,別整天比這比那整沒用的
數據列不出來太多,謹說一點:相比航空發達的國家,我國發展時間太短 。而鑒於發動機設計製造中要消耗的大量人力,物力,以及檢驗發動機需要的毀壞撞擊實驗,註定了發動機發展是一個很長期的過程。
這麼多高手啊。。。請教一個問題哈,除去 那些材料 加工 的問題,單就航空發動機的技術來說,制約著航空發動機性能的關鍵技術是什麼?求大神解答一下,剛涉足這個領域
發動機葉片的冷卻。大家知道發動機的運行溫度,應力吧?發動機葉片其實是空心的。內部吸收氣流冷卻。
換個角度,這麼說吧,國家撥十個億研發動機,研究所五億先買地修樓,兩億給大小LD輪流國外走一圈,五千萬給LD換一遍小車,剩下多少買材料做實驗?如果還有人潛下心埋頭十年做一個材料實驗的話。
國內沒有人知道這個問題的答案,要是知道答案的話問題早就解決了
材料是一個問題 以軸承為例 就算有合適的材料 當下的設備也做不出來 精度不夠所有的精密製造設備都需要購買
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