简介:压根就不是一回事。

单拿材料制备的「镍基合金」来说,就基本被美德日垄断了,更别提整个发动机的研发了。

那为啥又说航空发动机是工业皇冠上的「明珠」?依照惯例,我们从小学知识说起。

发动机向外喷射的东西越多越快,产生的推力也就越大,学术点说,这叫动量守恒定律。

截至目前这一刻,所有的航空航天发动机都是这个原理,靠扔东西产生推力。

但是呢,燃油啊炸药啊这些工质的爆炸速度已经接近分子间传递信息的理论

书名:为什么当年条件那么艰苦都能搞出两弹一星,现在却搞不出至少排名前五的飞机发动机?

作者:佚名

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压根就不是一回事。

单拿材料制备的「镍基合金」来说,

就基本被美德日垄断了,

更别提整个发动机的研发了。

那为啥又说航空发动机是工业皇冠上的「明珠」?

依照惯例,我们从小学知识说起。

发动机向外喷射的东西越多越快,产生的推力也就越大,学术点说,这叫动量守恒定律。

截至目前这一刻,所有的航空航天发动机都是这个原理,靠扔东西产生推力。

但是呢,燃油啊炸药啊这些工质的爆炸速度已经接近分子间传递信息的理论极限了。

如果基础物理不突破,那么为了提高推力,就只能拼命往发动机里塞更多燃料。

燃料一多,空气就不够烧了,所以又得装个「抽风机」吹风来努力供应空气。

这就是发动机的基本原理:压缩更多的空气来供给更多的燃料燃烧。

现在,问题就出在这个抽风机上。

这台「抽风机」的学名叫高压压气机,和后面的涡轮连成一体。

如果不知道涡轮是什么,不要紧,先记着名字就行了。

发动机的工作过程大概是这样的。

首先,风扇先把空气吹进来,

然后,压气机高速旋转,把空气压缩到后面的燃烧室,燃烧产生的强大气流往后喷射产生推动飞机的动力,

与此同时呢,推动后面的涡轮转动,涡轮转动又带动前面的压气机转动,继续压缩更多的空气进来。

听晕的同学们,我给你再捋一捋:

压气机旋转的动力,来自涡轮,

涡轮旋转的动力,来自燃料燃烧产生的气流,

燃料燃烧的空气,来自压气机的压缩,

形成一个三角循环。

哈哈,这三角恋也是够复杂的。

在这里我索性给大家补上几个名词解释:

这种前面一个风扇,后面一个涡轮的发动机,叫「涡轮风扇发动机」,简称「涡扇发动机」。

风扇把空气吹进来,有时候只有一部分空气进到抽风机里供给燃料燃烧,这条通道呢,叫做内涵道。

还有一部分空气就直接往后跑了,这条通道就叫外涵道。

外涵道和内涵道的比例叫「涵道比」,外涵道比例大的,叫「大涵道比发动机」,特点是,省油、低速,适合客机货机等大型飞机;

外涵道比例小的,叫「小涵道比发动机」,特点是,费油、高速,适合战斗机等小型飞机。

如果把内涵道无限缩小,空气不进压气机,这就是一台「涡轮螺旋桨发动机」,简称「涡桨发动机」,或者叫螺旋桨发动机。

如果把外涵道无限缩小,所有的空气都进到压气机里,这就是「涡轮喷气发动机」,简称「涡喷发动机」。

如果记不住这么多名词,没关系,最重要的干货来了:

那就是燃烧室后面的涡轮叶片,是全世界最难最难制备的材料,

这就是所谓的工业皇冠上的明珠,也是中国最短的短板之一。

燃料燃烧后的高速气流,有接近2000度的高温,这股高温高压强的气流直接冲击在涡轮叶片上,从而推动涡轮旋转,工作环境极为恶劣。

在燃料和叶片的关系中,燃料的比较强势,

无论叶片有多牢靠,只要多倒些燃料,叶片就会被逼到崩溃的边缘。

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