潍坊贝博·体育(ballbet)动力设备有限公司
欢迎光临潍坊贝博·体育(ballbet)动力设备有限公司官网
航空发动机是为航空器提供飞行动力的装置ღ◈,也是航空器的“心脏”ღ◈,是保证航空器飞行性能与安全的关键部件ღ◈。航空发动机的构造与运作原理高度复杂ღ◈,涉及材料和机械制造等众多基础科学的交叉融合ღ◈,典型的涡轮喷气发动机核心部件包括进气道ღ◈、压气机ღ◈、燃烧室ღ◈、涡轮和尾喷管ღ◈,零部件多达 3 万多个ღ◈;运作环境要求高温贝博·体育(ballbet)ღ◈、高压ღ◈、高转速而整体上又要求其重量轻ღ◈、可靠性高ღ◈、寿命长等ღ◈,研发难度极高ღ◈,因此被誉为“现代工业皇冠上的明珠”ღ◈。
人类最早发明的航空发动机是活塞式发动机ღ◈,从 1903 年发明的第一架飞机到二战结束ღ◈,活塞式发动机是当时飞机的主要动力来源ღ◈。从第二次世界大战结束一直到现在ღ◈,由于活塞式发动机的功率和结构已到达设计瓶颈ღ◈,出于对航空发动机高功率ღ◈、低重量的追求贝博ballbet体育ღ◈,性能更高的航空燃气涡轮发动机逐渐取缔了活塞式发动机ღ◈,成为航空动力的主导者ღ◈。
目前主流的航空发动机为涡轮喷气式发动机ღ◈、涡轮风扇式发动机ღ◈、涡轮螺旋桨式发动机ღ◈、涡轮轴式发动机和螺旋桨风扇发动机ღ◈,其中使用最广泛的是涡扇发动机ღ◈;还有两种无压气机的发动机ღ◈,冲压喷气式发动机和脉动式发动机ღ◈。
航空发动机所涉及的学科和技术领域几乎涵盖各个技术领域的尖端技术ღ◈,是典型的知识ღ◈、技术密集的高科技产品ღ◈,同时附加值极高ღ◈,可同时带动电子ღ◈、先进材料ღ◈、特种加工ღ◈、冶金ღ◈、化工等产业发展ღ◈,科技溢出效益极强ღ◈。航空发动机产业同时具备技术门槛高ღ◈、高投入ღ◈、长周期ღ◈、高回报等特点ღ◈。
航空发动机需要在高温ღ◈、高寒ღ◈、高速ღ◈、高压ღ◈、高转速ღ◈、高负荷穿书肤滑娇软糯女配贝博ballbetღ◈,ღ◈、缺氧ღ◈、振动等极端恶劣环境下ღ◈,到达数千小时的正常工作寿命ღ◈,这就使得航空发动机的研制对结构力学ღ◈、材料学ღ◈、气体动力学ღ◈、工程热力学ღ◈、转子动力学ღ◈、流体力学ღ◈、电子学贝博ballbet体育ღ◈、控制理论等学科都有极高要求ღ◈。
每一代航空发动机的研发都需要大量经费的投入ღ◈。据统计ღ◈,美国在 1950-2000 年间用在航空涡轮发动机上的研究和开发投入就超过 1000 亿美元ღ◈。1988-2017 年间ღ◈,美国对两个项目 IHPTET(综合高性能涡轮发动机技术)和 VAATE(“通用经济可承受涡轮发动机)计划投入 87 亿美元ღ◈。GE 和罗罗等公司每年科研投入就高达 10 亿美元以上ღ◈。F119作为典型四代发动机ღ◈,研发费用就高达 31 亿美元ღ◈,而在其基础上研发的 F135 发动机ღ◈,研发费用更是高达 90 亿美元ღ◈。研发周期长据《航空发动机研制全寿命管理研究及建议》研究贝博ballbet体育ღ◈。ღ◈,航空发动机的生命周期一般经历三个阶段ღ◈,分别是预先研究ღ◈、工程研制ღ◈、使用发展ღ◈,其中穿书肤滑娇软糯女配ღ◈,预先研究需要 12 年ღ◈,工程研制需要 18 年ღ◈,预研与研制阶段合计需要 30 年ღ◈;后续才进入使用发展阶段ღ◈,并大批量装备ღ◈。
每次航空发动机技术的突破都带动了关联技术领域的进步ღ◈,日本曾作过一次 500 余项技术扩散案例分析ღ◈,发现其中 60%的技术源于航空产品ღ◈。作为高端制造业ღ◈,航空发动机对下游产业也有着巨大的带动作用ღ◈:一是对机械ღ◈、仪表ღ◈、电子ღ◈、材料ღ◈、冶金ღ◈、化工等上游产业发展的带动作用ღ◈;二是对航空运输业ღ◈、旅游业ღ◈、城市交通基础设施建设ღ◈、物流等产业发展的诱导作用ღ◈;三是对改善国民经济各部门资源配置ღ◈、提高效率等的推动作用ღ◈。航空发动机产业的高投入也为各大厂商带来高回报ღ◈,据中航商发测算ღ◈,按照以单位重量计的价格穿书肤滑娇软糯女配ღ◈,航空发动机ღ◈、民用客机ღ◈、台式计算机ღ◈、汽车和船舶的比例为 1400ღ◈:800ღ◈:300ღ◈:9ღ◈:1ღ◈,是工业部门目前附加值最高的产业ღ◈。
据《航空涡轮发动机现状及未来发展综述》(焦华宾ღ◈,莫松)研究ღ◈,燃气涡轮发动机发明ღ◈,使航空工业发生了一场革命ღ◈,飞机的速度ღ◈、高度和机动性出现了历史性飞跃ღ◈,飞机从亚声速跨入了超声速飞行的新时代ღ◈。
纵观航空涡轮发动机的发展历程ღ◈,军用航空涡轮发动机技术的发展始终引领着先进航空发动机发展方向ღ◈,自 20 世纪 40 年代初以来ღ◈,军用航空涡轮发动机已研制发展了四代并逐步向第五代跨越ღ◈,第六第七代发动机已经在研发过程中ღ◈。从发动机性能上看ღ◈,推重比从第一代的 3-4 提升至第五代的 12-15ღ◈,涡轮前燃气温度从第一代的 1200~1300K 发展至第五代的超 2200K穿书肤滑娇软糯女配ღ◈。当前ღ◈,美国已经开始研发第六代航空发动机ღ◈,推重比更是达到 16-18ღ◈;国际上已经开始预研第七代发动机ღ◈。每一代航空发动机的研发都预示着更高的推重比ღ◈、更高的涡轮前燃气温度ღ◈、更低的油耗ღ◈、更强的适用性ღ◈,每一项的提升都预示着巨大的科技进步贝博ballbet体育ღ◈。未来随着地缘政治事件的复杂化穿书肤滑娇软糯女配ღ◈,各国将会加强对新型航空发动机的研发ღ◈,以应对更复杂的军事用途ღ◈。
我国军用航空发动机与国外先进水平仍有一代的差距ღ◈,大推重比产品较为单一ღ◈。国外航空发动机起步时间早ღ◈,第一代涡喷发动机成型于 20 世纪 40 年代ღ◈,而此时ღ◈,我国才刚刚开始航空发动机的研制工作ღ◈。
目前穿书肤滑娇软糯女配ღ◈,西方航空发达国家现役的主力机种都配装第三代发动机ღ◈,如 F404ღ◈、F110ღ◈、AL-31F 等ღ◈。我国部分第三代机型如歼-10 也已配装第三代发动机 WS-10ღ◈。目前ღ◈,我国在役的大推重比发动机以 WS-10 为主穿书肤滑娇软糯女配ღ◈,与西方先进水平有一定差距ღ◈,发动机型号单一ღ◈、性能也亟须提高ღ◈。在研发中的涡扇 15 预计在十四五期间量产ღ◈,据 Global Security 介绍ღ◈,涡扇 15 推重比可达 10ღ◈,最大推力可达 16 吨贝博ballbet体育ღ◈,适配机型为歼 20ღ◈。
随着经济效益和航行要求的不断提升ღ◈,商用涡扇发动机从 20 世纪 60 年代 JT8D 发展到目前 Leap-X贝博ballbet体育ღ◈,涵道比从 1 发展至 10 级ღ◈;纵观商用航空发动机的发展历程可以总结出ღ◈:涵道比不断增大ღ◈,油耗不断下降ღ◈。20 世纪 60 年代至今风扇涵道比的发展ღ◈,经历了 4 个阶段ღ◈:第一阶段ღ◈,20 世纪 60 到70 年代涵道比为 1-3ღ◈,典型机型如 JT8D 系列ღ◈;第二阶段ღ◈,70 到 90 年代增大至 5-6ღ◈,如JT9Dღ◈、CFM 系列ღ◈;第三阶段ღ◈,90 年代至 2007 年ღ◈,涵道比增大至 6-9ღ◈,如 Trent900贝博ballbet体育ღ◈、GE90等ღ◈;第四阶段ღ◈,2008 年以后涵道比增大至 10ღ◈,如 GEnxღ◈、Trent1000ღ◈。当前齿轮驱动涡扇发动机 PW1000Gღ◈,涵道比提高至 12ღ◈,未来的开式转子涵道比会进一步加大ღ◈。
我国商用航空发动机仍处于研制阶段ღ◈,“长江”系列产品或将成为我国商发突破口ღ◈。相比军用航空发动机ღ◈,我国在民用航空发动机上与国外差距更大ღ◈。目前ღ◈,我国民用客机的发动机全部采购自美国 GEღ◈、美国 PWღ◈、英国 RRღ◈、CFM 等国外企业ღ◈,包括我国目前研制的 C919 大飞机短期也无法完全摆脱外国发动机ღ◈,采用的也是 CFM 公司的 LEAP 系列发动机ღ◈。在“十三五”期间穿书肤滑娇软糯女配ღ◈,我国商用航空发动机规划了三个产品系列ღ◈:长江 500(ARJ21)ღ◈、长江 1000(C919)和长江 2000(CR929)ღ◈。2020 年 3 月ღ◈,“长江 2000”发动机核心机C2XC-101 点火成功ღ◈,8 月ღ◈,已经进入整机装配阶段ღ◈。“长江 1000”发动机研制进展稍快于“长江 2000”ღ◈,已于 2018 年完成整机点火ღ◈,2020 年 7 月开始试航取证ღ◈,预计到 2025年以后可以投入使用ღ◈。
由于航空发动机的研发具有研发时间长ღ◈、投入资金庞大ღ◈、技术壁垒高等特点ღ◈。当前ღ◈,能够自主研制航空发动机的国家只有美国ღ◈、英国ღ◈、法国ღ◈、俄罗斯和中国等少数国家贝博ballbet体育网页版ღ◈,ღ◈。而且欧美等国家长期对航空发动机技术封锁ღ◈,目前ღ◈,航空发动机军民两用市场呈现由通用电气(GE)ღ◈、罗罗ღ◈、普惠等少数几家巨头公司垄断的局面ღ◈。