我國發動機耐高溫提高150度並減重 全靠這種材料

2021-02-08 利刃號

發動機,作為工業皇冠上的明珠,是我國軍工產品長期以來的「心病」。但近些年來,我國發動機行業呈現普遍式突破的狀態,國產發動機已經在軍事裝備中佔據主導地位。近日,又有好消息傳來,我國通過在發動機噴口調節片上使用連續碳化矽纖維材料,顯著提升了整體性能。

用於耐高溫複合材料的連續微晶剛玉陶瓷纖維

碳化矽(SiC)纖維具有高強度/模量、耐高溫/氧化、抗蠕變、耐化學/鹽霧腐蝕、電磁特性優良等特點,可以在尖端領域作為高耐熱、抗氧化材料以及增強材料,特別適合作為航空發動機、臨近空間飛行器和重返大氣層太空飛行器熱結構的主材料,並對核能材料開發大有裨益。有說法稱碳化矽將成為21世紀最有前景的高新材料之一,具有廣闊的發展和應用前景。

連續碳化矽(SiC)纖維是指纖維產品長度超過500米的纖維,在主要特性方面具有更好的表現,但是該產品以前主要由日本東洋碳素和宇部興產公司所壟斷,我國相對受制於人。其實我國對此研究並不晚,日本是在上世紀70年代中期,我國是在80年代初期就在實驗室中研製出了連續碳化矽纖維。此後日本大力攻關,耗費10年,終於實現了產業化生產,而我國由於某些原因發展不快。

2011年,我國終於完成了該產品的產業化生產,成為了繼美日之後第3個能夠生產該產品的國家,從而打破了國外壟斷和封鎖。2017年7月1號《解放軍報》報導,我國一家民企使用連續碳化矽纖維材料研製的發動機噴口調節片,將耐高溫性能提高了150度,重量減輕了8公斤,顯著提高了發動機的性能。

目前我國民企已經開始在相關領域佔領了世界產業鏈的中高端,軍民融合是加快我國軍工行業發展的大勢。說起來這方面以前還有一些障礙,比如某民企在發動機整體葉片加工方面具有自己的優勢,在與軍工企業的主機廠合作時,被要求提供模具、軟體等全部核心技術機密,否則就不合作,實在是十分的為難。不過這些問題目前已經得到了解決,這將進一步促進我國發動機行業的發展。

上面這張圖片可不是很常見,這就是已批量交付給部隊的殲-16多用途戰鬥機,其使用的就是國產的太行改進型發動機。自2009年正式批量交付後,太行發動機性能逐漸提高、可靠性逐漸完善, 這一兩年更是喜訊連連。數年來,還沒有一架使用太行發動機的殲-11B/BS戰機發生摔機事件,可見其良好的可靠性;前一段更是傳出其生產數量得以加倍的好消息。如今以連續碳化矽纖維為材料的產品的加入,無疑將繼續提升太行改進型以及我國新一代的WS-15發動機的性能。

作者:利刃/晨曦

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