相信關心航空工業發展的小夥伴們都聽過一個有意思的結論;我國航空發動機不好的主要原因是材料導致的。這樣的說法有些道理,但是有點片面了。我國航空發動機有時候確實會有一些材料上的問題,但是材料上的原因根本不是主要問題,想解決航空發動機這個問題,不能單純的靠發展材料來解決。
說材料差是導致我國航空發動機差的小夥伴,估計是看到過太多的航空發動機故障,因為航空發動機一旦發生故障,最直接的表現就是某某零件斷裂或脫落,而一個零件斷裂或脫落就是因為受不了發動機所施加的載荷,單從這一點看,上述結論沒有任何問題。
可是大傢伙仿佛忽視了一個問題,那就是航空發動機是在高振動環境下工作的。在高振動環境下零件所受的力是忽大忽小的。在這樣的受力環境下,材料很容易就壞了。舉一個例子,一個人拿一根筷子,拉住筷子的兩端向外用力,基本不可能拉斷,但是往中間對摺的話,一下子就斷了。
看到這有人就說了,零件斷裂或脫落就是質量差導致的,因為材料受不了忽大忽小的力,不能在高振動環境下工作,這就是發動機質量差嘛。但是小編想說這個問題不是發展材料可以解決的。
想要解決我國航空發動機的問題,小編認為首先要解決的問題是先找到振動的原點在哪,因為航空發動機一旦產生振動的話,一般情況下都是共振。所以必須要找到振動的原點在哪裡,才能解決這個問題。
航空發動機振動理論上來說是不可避免的,因為發動機轉子存在不平衡量(就像汽車方向盤會有一點遊動間隙一樣),所以轉子工作起來就會有振動。不是解決動平衡就行的。
航發振動是多種原因導致的,而成因又極其複雜,不僅僅是上述轉子不平衡導致的,所以要從最初設計的時候就要充分考慮各方面原因,不能是頭痛醫頭,腳痛醫腳,得從根源上來解決。
不僅要從設計上來改進,還得從裝配上來解決。大家可以搜索一下國外航發裝配生產線,看著很簡單,就是一把扭力扳手,按照規定的數值擰好就可以了。這可能就是大道至簡吧。
而我國目前裝配過程較為複雜,使用儀器較多,大量依靠熟練工人,但是最後還是可以達到設計目標。
就像中國工程院院士、著名航空動力專家劉大響所說,「一代新材料、一代新發動機」,這句話的意思就是說材料代表著上限。可是我們現在面臨的是設計、材料、製造、實驗這四個方面的問題。
我國從多年前就在進行軍民深度融合,目的就是在技術層面上解決一些制約我國發展的問題,相信不久之後就會有好消息傳來,反觀歐美國家之所以發動機比我們先進一點點,只是因為他們比我們起步早,但是這些年經過我國科研人員不懈努力,已經將差距大大縮小,基本達到了同步發展的水平,部分領域甚至有超越。用不了多久我們肯定可以引領航空業發展。