296內燃機的技術研發
由於使用部位不同,其工作溫度差別很大。現在我們已研製出熱固性聚醯亞胺抗熱型材料,在490°溫度下仍具有熱穩定性。
這得益於樹脂基複合材料構件在製做中採用的是自動技術,如自動輔帶技術、自動纖維輔放技術、自動鐳射定位、自動剪裁、自動摸壓成形、熱壓罐固化成形等,這種材料已領先新陸國70c。”
第四組戴組長彙報:“寬弦風扇葉片製造技術,我們採用超塑成形——擴散連線技術,此類空心葉片以質量輕、高結構效率,使航空發動機的綜合效能得到顯著提高。
寬弦、無凸臺、空心葉片是高效能發動機風扇和第一極壓氣機葉片的發展方向。
推重比10這一級發動機F119、EJ200均採用了寬弦風扇葉片,現在這種葉片我們有把握在兩個月內完成批次生產。
對於推重比15-20高效能發動機使用的複合材料風扇葉片,也就是用連續碳化矽纖維增強的鈦基複合材料(timmc)進行製造。
這是一種空心風扇葉片,半年後將由實驗室形成小規模量產,十個月後正式量產,大副度降低成本。
真正具有重量輕、成本低、效益高、整體性好,成形質量高等優點。
到時連大飛機發動機都不在話下。”
第五小組姜組長彙報:“金屬基、陶瓷基和碳碳複合材料構件的研發和製造是為了葉環、葉片等部件的製造,碳化矽長纖維基增強鈦基複合材料(timmc)已在始少批次製造。
各項效能將超過東羅馬國研製的ScS-6 SIc複合材料,抗拉強度高達2600mpa,剛度達到280Gpa。
還具有極為優異的熱穩定性,在780°溫度中,暴露3000小時後,力學效能不降低。
我們嘗試了強鈦基複合材料製造技術,纖維塗層法、等離子噴塗法、漿料帶鑄造法、箔一纖維法。
最後形成我們獨創的經緯編制塗層法,使生產率得到了四倍的提升,為新型航發機打下了基礎。
陶瓷基複合材料技術,是為了適應發動機的渦輪前溫度的材料,溫度在2200以上。
研發已在實驗室完成了連續纖維增韌陶瓷基複合材料的製造,它具有耐溫高,密度低,具有類似金屬的斷裂行為。
不會發生災難性的損毀,抗溫能力達到2530c,可代替高溫合金作為熱端部件結構材料。
這種陶瓷基複合材料的應用使發動機重量大幅減輕,節約冷卻氣或無需冷卻,從面使發動機保持高推重比。
另一種航發材料就是碳\/碳複合材料(c\/c),它可以在1800至2000使用,而且密度低,是水的1.9倍,可以使發動機大幅度減重。
關鍵技術包括碳纖維預製體的設計與製備、碳的緻密化技術和c\/c防氧化塗層的設計與製造。
現在已生產出燃燒室噴嘴、加力燃燒室噴管、渦輪和導向葉片,整體渦輪盤和渦輪外環等。
抗氧化塗層是其中的關鍵,這裡我們走在了世界的前列,完全可以進入實用中。”
最後是第六小組,組長王鴿,她被抽調過來負責計算機精準控制和監測技術小組。
她沉穩地說:“由於有2奈米晶片和天機作業系統,計算機對發動機的精準控制完全達到並且超過設計要求。
我這裡主要講一下無損檢測技術,在航空發動機服役過程中,難免會出現一些疲勞裂紋、損傷以及惡劣工作環境下組織狀態變化等問題。
及時檢測到這些問題,對於減少事故、提高零部件的使用壽命有重大意義。
我們在傳統的超聲、電磁及聲學檢驗中,開發出了移動式自動掃描,綜合應用了多種技術。
已與精密儀器廠製造出了自動掃描的超聲電磁、感測器系統,還有聲學一鐳射自動掃描系統,現在我們可以在幾個小時內完成對整架飛機的無損檢測。”
在六人發言完成後,劉同桂總結說:“各項技術都進展喜人,完成或超過了下發的計劃指標。
下一步我們要進行零件製造過程中的專業化成套製造技術。
因為我們正在研發製造的戰鬥機用航空發動機和大型飛機所用的航空發動機,將會有巨大的市場,這個技術將為我們打下堅實的競爭優勢。
這項技術是將資訊科技與製造技術相結合而形成的數字化生產線技術的應用,已成為航空發動機行業