原创《让中国航空发动机叶片穿上国产衣服》：该文是关于航空发动机论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
今天很荣幸有这么一个机会,我想给大家讲一讲航空发动机的材料.要讲航空发动机的材料,首先要讲航空发动机,要想讲航空发动机,还得从飞机说起.
中国的老百姓对于大飞机有一个非常重的情结,有一个大飞机梦.2017年5月5日,C919在上海浦东机场刺破苍穹、翱翔蓝天,这是我们中国制造的商用大飞机首次飞翔在蓝天.无数闪光灯对着这个大飞机,这是令国民激动的一次飞行.
大飞机的两次论证都是在北航.2006年第二次论证,我在中间也做了一些贡献.当时我非常荣幸,是大飞机论证专家委员会的办公室主任.这次论证是历史性的.大飞机项目要不要上?中国要不要做民用的、商用的大飞机?专家论证完之后,要做！从2006年论证到2017年首飞,经过了十年多的时间,还是很厉害的.
中国为什么要做大飞机?
我在这里举一个例子.根据我们当时的计算,中国人低端产品做衬衫,要加工8亿件才能买一架空中客车A380,得加工多少件衬衫才能把中国的航空飞机买全啊?从今天来看,未来的20年,中国需要多少架大飞机?就是商用飞机,大概需要5000?6000架.花多少钱来买呢?大概需要1万亿美元.这是什么概念呢?可以把空客和波音两个公司按照现在股票市场的市值买4次.
我们20年就要花1万亿美元买这些飞机,中国这么一个大国要靠买别人的飞机来过日子吗?不可能！中国要造自己的大飞机.
说完大飞机,我们就开始看看发动机.发动机是飞机的心脏.全国人民非常关注的就是两个“心”：一个是芯片；一个是飞机的心脏——发动机.这两个“心”的问题不解决,我们就难以从大国成为强国.造不出来自己的“心脏”,总是长期依赖于国外,这不是一个大国甚至强国所为.而且,发动机是核心技术,是买不来的.
航空发动机是一个战略的、高端的、高精尖的技术产品,也跟一个大国、强国的地位紧密相关.不论是哪个国家都把航空发动机的技术列为禁运、严禁出口的产品.发动机到底谁能制造啊?就是联合国的5个常任理事国.能够制造完整的航空发动机的,只有这5个国家.
发动机除了是战略资源、核心产品、核心技术之外,它的附加值也特别高.有人说飞机是工业上的,发动机就是上的明珠.船舶1公斤的价值如果是1的话,小汽车可能是9,发动机是1400,它是船舶1公斤价值的1400倍.
做发动机为什么这么难?
为什么中国长期以来做不出民用发动机?发动机是一切工业最高精尖的质量的集成.中国在刚解放的时候,连自行车都造不好.那个时候咱们的工业基础有多差?怎么在这60年一下子能够追赶上?做发动机有几大难点.
首先发动机需要非常高的安全性和可靠性.现在一台民用发动机要求稳定地工作3万小时不能出任何故障,将来要超过10万小时.其中有两个试验是发动机必须要做的.第一个试验叫抛鸟试验.很大的鸟从发动机穿过去以后,发动机不能出问题.有一年我去英国,因为一只大鸟撞到飞机發动机里面去了,飞机就不能起飞,要看看里边的叶片有没有被损伤.最后把发动机的风扇打开一看,叶片确实完好无缺,然后飞机才飞走了.第二个试验就是吞冰试验.1分钟1吨的冰要打到发动机里面去,发动机叶片要完好无缺,发动机如果不行的话,谁敢坐飞机?在空中肯定有鸡蛋大的冰雹下来,吞进去,发动机不能坏,如果叶片被打碎了,发动机着火了,还能飞吗?这两项试验证明航空发动机要具有高度的安全性和可靠性.
第二,发动机的转速非常高.发动机的转速要达到10000多转,每分钟15000?16000的转速,发动机如果转动叶片,它承受的离心力相当于叶片本身的10000倍.有人说相当于挂着几台桑塔轿车,而且这个时候发动机的叶片是在极高的温度下运转的.这就是它的第二个难点,发动机的叶片承载着巨大的离心力.
第三,发动机的温度极高.现在发动机的材料绝大多数都是金属材料,军用发动机燃烧室的工作温度已经超过了2000K,K跟℃相比差了273℃,民用机的发动机燃烧室的温度也要达到1800K?1900K.大家知道我们用的金属材料,特别是镍基高温合金,它的初熔点大概也就在1300多℃,加上273℃,也不到1600K.所以说,所有的金属材料的叶片在发动机燃烧室里边是处于熔化状态的,而且它还要挂着10000倍的离心力.
第四,搞空气动力学的,都听说过层流和湍流.发动机飞得很高,前面有风扇、压气机把风吹到燃烧室,相当于17级的风速.在17级的风速下,火焰在里边要稳定地燃烧,这对于搞空气动力学的来说也是一个极限,如果设计不好,吹偏了会把旁边都烧掉了.
发动机产品精致到什么程度?
它就是一件工艺品,由上万个零件组成.加工精度要达到微米级,甚至有些个别的部件要达到纳米级.
发动机非常昂贵.刘大响院士是北京航空航天大学的毕业生,他曾经作过一次报告,说发动机的产品非常昂贵.它的整个重量价值相当于白银,里边的发动机叶片,价值相当于黄金.这么贵,如果没有大量的资金投入,发动机是不可能研制出来的,这就是为什么一个国家穷的时候不可能造发动机.
我们讲发动机最核心的核心就是“一盘两片”.“盘”就是涡,涡就是把工作叶片插上以后带动它转动的.“两片”一个是导向叶片,一个是工作叶片.导向叶片就是在火焰冲出来的时候导流,然后吹着工作叶片转动,它是首先接触火焰的；紧接着就是工作叶片,就是负责转动的,这是最难攻克的,也是我们这个团队下面要做的工作.
发动机的叶片工作温度已经远远超出了合金的熔点,怎么让它不熔化?其中需要几大技术.第一,需要冷却.中间把它做成空心的,把冷空气吹进去冷却它.在外边形成一个保护膜来保护它.因为有一个温度梯度在里边,表面的温度会降很多.第二,让合金的承温能力继续提高.第三,穿上一层衣服.穿了什么衣服呢?这就是我们团队做得很得意的工作,它是一个热障涂层,叫Thermal Barrier Coating,就是TBC,隔热的.
航空发动机论文参考资料：
结论：让中国航空发动机叶片穿上国产衣服为关于航空发动机方面的论文题目、论文提纲、航空发动机论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
