文/BU 审核/张子扬 校正/知秋
发动机是大型设备的“心脏”,是不可忽视的大国重器,也是我国的痛点之一。为了尽快摆脱在发动机这一关键领域的“卡脖子”现状,中国科学家正在加紧研发脚步,并取得了突破性成就。
国产发动机新突破
中国航天科工集团有限公司三院31所预冷动力技术中心传来好消息,其首次实现“云龙”发动机预冷器Ma5热态试验,并做到了毫秒级时间温度骤降近1000℃。
毫秒级是什么概念?1000毫秒=1秒。可见此次试验降温速度之快,只在转瞬之间便能完成。通过试验,充分验证了预冷器在最大流量、最高温度、最大温降等关键指标上,已经追平国际先进水平。
这表示,“云龙”发动机在关键技术上实现了重要突破。而为了这一天,中国研究团队已经努力了4年。
2017年,31所研究团队开始攻克预冷器研制难题。在这4年里,研究团队沉下心来一一跨过设计、工艺、装配等等难题,最终有了如今的收获。
“云龙”发动机为多循环深度耦合预冷发动机。发动机在高超声速运行时,无法避免会出现机身过热的问题,在这时预冷器就起到了关键作用,预冷器能在短时间内降温,保证发动机性能正常。
据了解,“云龙”发动机将在可重复使用单级/两级入轨运载器、空天飞行器中承担动力提供的重任,打造速度远胜于飞机的飞行器,令人十分期待。
“云龙”发动机的这一成绩表示,我国在航空航天发动机这一领域,距离彻底摆脱“卡脖子”问题又近了一步。
航空发动机困境
航空发动机有多难?可以说与光刻机难度不相上下。航空发动机被称之为现代工业“皇冠上的明珠”,顶尖制造能力、最先进工业成果缺一都无法打造出高性能航空发动机。
航空发动机难点在于“三高四低一长”。也就是说,航空发动机在保证高性能、高安全性的同时,还要做到低油耗、低噪音、低排放、低制造与维修成本,并且必须保证使用寿命足够长。
而想要做到以上几点,航空发动机需要在材料选择、设计、制造等方面做好每一个细节。航空发动机的研发涵盖电子学、结构力学、工程热力学等多个领域,而制造则至少需要微米级别的加工精度。
因此,航空发动机的技术门槛极高。目前,拥有大型先进民用航空发动机制造能力的国家不过5个,为美国、英国、法国、俄罗斯与中国。
而在这之中,欧美的四家企业——通用、惠普、斯耐克玛与罗罗又垄断了全球80%以上的民用航空发动机市场。
长久以来,中国在航空发动机领域都对国外产品表现出高度依赖,受制于人境况明显。
国产发动机之路
1954年8月,中国首台航空发动机成功试产,由此开出了一条中国强劲引擎之路。
在此后的几十年里,“太行”发动机、涡扇10发动机、昆仑发动机等等都在我国手中相继问世,一点点填补了中国发动机领域的空白。
然而,我国在航空发动机领域的脚步还是不够快,不足以让我国突破国外封锁线,毕竟我国从起步开始便与国外落后一大截,这并不是一朝一夕便能缩小的差距。
而且,中国航空发动机之路走得颇为曲折,因为缺乏长期规划与延续性,让我国走了许多弯路,浪费了许多时间。
直到进入21世纪,在国家的重视、政策的支持与引导之下,国产航空发动机才算进入了新的发展阶段。
目前,我国还不足以实现国产航空发动机自主可控。不过,中国以强大的发展势头展现出了后发制人、奋起直追之势,已经取得了许多令人眼前一亮的成绩,譬如如今的“云龙”发动机。
如今,中国航空产业也正在腾飞之中,而这无疑会带动发动机的发展。如,中国大型水陆两栖飞机AG600所搭载的,便是我国自主研制的涡桨-6发动机;而备受瞩目的国产大飞机C919,在后续也有望用上国人自己的发动机。
在国产替代的大潮流下,在地缘政治抬头的威胁下,中国发动机将走得更快。只有这样,我国才能保证中国航空产业的安全可控,才能保证不会受断供的威胁。
未来,十分期待我国在航空发动机领域取得的好成绩,就让我们拭目以待。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.