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296内燃机的技术研发
由于使用部位不同,其工作温度差别很大。现在我们已研制出热固性聚酰亚胺抗热型材料,在490°温度下仍具有热稳定性。
这得益于树脂基复合材料构件在制做中采用的是自动技术,如自动辅带技术、自动纤维辅放技术、自动激光定位、自动剪裁、自动摸压成形、热压罐固化成形等,这种材料已领先新陆国70℃。”
第四组戴组长汇报:“宽弦风扇叶片制造技术,我们采用超塑成形——扩散连接技术,此类空心叶片以质量轻、高结构效率,使航空发动机的综合性能得到显着提高。
宽弦、无凸台、空心叶片是高性能发动机风扇和第一极压气机叶片的发展方向。
推重比10这一级发动机F119、EJ200均采用了宽弦风扇叶片,现在这种叶片我们有把握在两个月内完成批量生产。
对于推重比15-20高性能发动机使用的复合材料风扇叶片,也就是用连续碳化硅纤维增强的钛基复合材料(TiMMC)进行制造。
这是一种空心风扇叶片,半年后将由实验室形成小规模量产,十个月后正式量产,大副度降低成本。
真正具有重量轻、成本低、效益高、整体性好,成形质量高等优点。
到时连大飞机发动机都不在话下。”
第五小组姜组长汇报:“金属基、陶瓷基和碳碳复合材料构件的研发和制造是为了叶环、叶片等部件的制造,碳化硅长纤维基增强钛基复合材料(TiMMC)已在始少批量制造。
各项性能将超过东罗马国研制的SCS-6SIC复合材料,抗拉强度高达2600mPa,刚度达到280GPa。
还具有极为优异的热稳定性,在780°温度中,暴露3000小时后,力学性能不降低。
我们尝试了强钛基复合材料制造技术,纤维涂层法、等离子喷涂法、浆料带铸造法、箔一纤维法。
最后形成我们独创的经纬编制涂层法,使生产率得到了四倍的提升,为新型航发机打下了基础。
陶瓷基复合材料技术,是为了适应发动机的涡轮前温度的材料,温度在2200以上。
研发已在实验室完成了连续纤维增韧陶瓷基复合材料的制造,它具有耐温高,密度低,具有类似金属的断裂行为。
不会发生灾难性的损毁,抗温能力达到2530℃,可代替高温合金作为热端部件结构材料。
这种陶瓷基复合材料的应用使发动机重量大幅减轻,节约冷却气或无需冷却,从面使发动机保持高推重比。
另一种航发材料就是碳碳复合材料(CC),它可以在1800至2000使用,而且密度低,是水的1.9倍,可以使发动机大幅度减重。
关键技术包括碳纤维预制体的设计与制备、碳的致密化技术和CC防氧化涂层的设计与制造。
现在已生产出燃烧室喷嘴、加力燃烧室喷管、涡轮和导向叶片,整体涡轮盘和涡轮外环等。
抗氧化涂层是其中的关键,这里我们走在了世界的前列,完全可以进入实用中。”
最后是第六小组,组长王鸽,她被抽调过来负责计算机精准控制和监测技术小组。
她沉稳地说:“由于有2纳米芯片和天机操作系统,计算机对发动机的精准控制完全达到并且超过设计要求。
我这里主要讲一下无损检测技术,在航空发动机服役过程中,难免会出现一些疲劳裂纹、损伤以及恶劣工作环境下组织状态变化等问题。
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