这些年来中国各方面科技水平都在大踏步前进,不过一直有一个核心痛点,那就是发动机跟不上。虽然我国的航空航天发动机也有了长足进步,但距离世界顶级水平还有很远的路要走,也明确提出要“建立发动机自主发展工业体系”。
航空发动机是当今世界上最复杂的、多学科集成的工程机械系统之一,需要在高温、高压、高转速和高载荷的严酷条件下工作,并满足功率大、重量轻、可靠性高、安全性好、寿命长等众多十分苛刻甚至相互矛盾的要求,因此航空发动机被誉为现代工业的“皇冠”。
据央视报道,中科院工程热物理所轻型动力实验室实向我们展示了一款涡扇发动机,其耗油率、寿命都达到了国际先进水平,国内此前也是空白,其中所有的零件都是自主设计、生产。
尤其是其中的高温单晶涡轮叶片,是发动机加工难点中的难点。单晶叶片处于航空发动机中温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位,是航空产品第一关键零件,直接决定了发动机的整体性能。
据介绍,中国 1000 公斤级发动机,高压转速接近 4 万转,切向速度约有 450 米每秒,温度 1720 多度。
而要想生产优秀的单晶叶片,离不开珍贵的稀有金属“铼”。钨铼合金
这是人类发现最晚的天然元素,在地壳中的含量是所有稀土元素中最小的,比钻石更罕见,全球约 80%的铼用于生产航空发动机。据调查局数据,全球探明的铼储量仅有 2500 吨左右,价格和白金相仿,1 克就得两三百块钱。