中國戰鬥機的壽命為何是美軍的十分之一,哪種材料受管控?

中國空軍戰鬥機水平與美軍有較大的差距,終其原因還是軍事裝備的問題。中國航空發動機多年以來,都是一個沒有完全解決的問題,除了性能馬力等等以外,其實還有一個難題。我們知道過去,我國空軍的訓練程度不如美日等國,關鍵就是每年飛行時間太少了,比如中國戰鬥機飛行員每年飛行時間大約150小時左右,而美軍戰鬥機飛行員每年飛行時間在200小時以上。

中國戰鬥機的壽命為何是美軍的十分之一,哪種材料受管控

如此差距的飛行時間,不是戰鬥機數量不是不夠,主要原因就是中國過去戰機使用的發動機壽命都很短,頻繁進行高強度飛行訓練,那麼就需要不斷的為戰機更換髮動機。後來,中國進口的俄制航空發動機全壽命雖然從以前的幾百小時,已經提高到了1500小時,但與美軍戰機發動機的壽命相比差的還不是一點半點,比如美軍F-16戰機發動機全壽命在2500小時以上。

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所以說,雖然中國航空發動機在不斷的進步,但是距離美軍航空發動機動輒數千小時的壽命還是有較大的差距。這主要就是因為,中國航空發動機研製過程中缺乏一種非常關鍵的材料,這是在航空發動機材料當中,非常重要的一種礦產品,發動機的工藝技術是一個方面,可以通過不懈的努力逐步完善,但是缺少這種材料卻是萬萬不可的,它會嚴重影響到戰鬥機發動機的壽命。

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那麼這種航空發動機關鍵的原料是什麼呢?它就是——錸,其熔點在3180°,並且沒有脆性臨界轉變溫度,無論高溫還是極寒條件都可以有效工作。並且非常適用於超高溫環境工作,這正是航空材料,航空發動機和航天設備急需的優質材料,它的重要性舉個例子就明白了。比如發動機尾焰噴口,其溫度高達2000度左右,有了錸這種材料,就可以讓渦輪發動機在更高溫度下工作,延長發動機的壽命。

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而且錸的使用需要高級的冶金技術,一方面提高鎳基高溫合金的性能,可以製造出用於單晶葉片的合金。這兩項技術都能使渦輪(尤其是高壓渦輪)在更高溫度下工作。這樣的話,設計者就能加大渦輪壓力,加快燃料燃燒的速度,進而產生更大的推力。另一方面,人們可以把作業溫度維持在較低水平,擴大實際作業溫度和渦輪機最高允許溫度的差值,這樣就能提高發動機的性能和壽命。

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綜上所述,大家知道了錸對於航空發動機的重要性,那為什麼中國不能大量開採呢?因為這種材料非常稀有,它在全世界的儲存量,已經探明的其實也只有2500-3000噸。其中,一半以上都在智利,其次是美國和俄羅斯等國,中國的儲存量非常少,只有200多噸,開採量也非常少。而中國航空發動機製造領域,每年卻需要大約5噸左右,大部分依靠進口。

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同時全世界每年錸產量也只在25噸左右,其中80%為美國航空製造使用,剩餘的錸也受到了美國的管控,大部分會被西方各國瓜分,因此中國很難得到此種航空發動機原料。目前正是因為物以稀為貴,所以錸報價在每公斤10萬左右,價格雖然很高,但即便是有錢也很難買到。以上就可以看出,中國航空發動機不單單是技術上的問題,還缺少關鍵材料——錸合金,因此使用鎳合金代替(熔點1455度),導致戰鬥機發動機壽命大幅度縮短。



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