霍羿達 王志東 馬文浩
摘 要:航空發(fā)動機是飛機的核心部分。在21世紀,航空發(fā)動機的設計和制造技術體現(xiàn)出了國家的科技發(fā)展水平,隨著科學技術的不斷發(fā)展,國家對航空領域的重視程度越來越高,所以通過對我國現(xiàn)有的發(fā)動機制造水平進行研究,能夠對先進的航空發(fā)動機制造技術進行分析,研究出先進的發(fā)動機制造技術,促進我國航空領域的不斷發(fā)展。
關鍵詞:航空發(fā)動機;關鍵技術;制造研究
引言:
航空發(fā)動機技術具有高技術、高投入、高風險的特性,一般來說,單臺發(fā)動機的研發(fā)時間一般在十年到二十年左右,所耗費的資金大約是10億到20億。從這些數(shù)據(jù)就能夠看出航空發(fā)動機的重要性和難度。我國的航空發(fā)動機技術的發(fā)展與先進國家相比,仍然存在著很大的距離,因此,要想令我國的發(fā)動機技術水平得到提升,就需要投入大量的經(jīng)費去進行技術方面的研究,只有這樣才能夠令先進航空發(fā)動機關鍵制造技術得到更好的發(fā)展。
一、我國航空發(fā)動機的發(fā)展
我國航空發(fā)動機經(jīng)歷了一個非常漫長的過程,航空發(fā)動機的作用就是為飛機提供推動力,在所有航空器進行工作的過程當中,航空發(fā)動機都是一個非常核心的部位,自從飛機研發(fā)成功之后,飛機的發(fā)動機也得到了飛速的發(fā)展,我國的航空業(yè)逐漸形成了各種各樣、多種類、大范圍的特點。從我國航空發(fā)動機的發(fā)展歷程來看,發(fā)動機經(jīng)歷了兩個時期,一個是活塞發(fā)動機時期,另外一個是燃氣渦輪發(fā)動機時期,從活塞發(fā)動機時期到燃氣渦輪發(fā)動機十期,可以看出航空領域發(fā)生了質(zhì)的飛躍。
我國進行航空發(fā)動機的研制工作是在新中國成立之后,新中國剛剛成立的時候,我國的科學技術水平簡直就是一張白紙,從最初的模仿、改造到現(xiàn)在可以獨立研發(fā)出高水平的航空發(fā)動機,我國的科技人員經(jīng)歷了一個非常漫長且坎坷的過程。我國是世界上最大的發(fā)展中國家,航空發(fā)動機的事業(yè)直接體現(xiàn)出一個國家的國力標準和經(jīng)濟發(fā)展程度,如果一個國家沒有先進的航空發(fā)動機事業(yè),那么這個國家的航空事業(yè)便不會有大的成就,航空工業(yè)也不會得到迅速的發(fā)展。
二、航空發(fā)動機的制造工藝特點
航空發(fā)動機的制造工藝特點主要有以下幾個方面,分別是材料難加工,切除率大、形狀與結構復雜、加工精度高。
材料難加工,切除率大主要指的是航空發(fā)動機核心的轉子部分,通常采用的是鈦合金高溫合金等非常難以加工的材料,在切削的過程當中,會加劇刀具切削刃的磨損程度。另外,在加工的過程當中,很有可能有絕大部分的材料都會被切除掉,因此,如何在航空發(fā)動機核心轉子部件的加工過程當中提高加工精度,令加工表面的更加完整就十分的重要[1]。
形狀與結構復雜主要指的是在發(fā)動機中采用的是寬弦空心風扇葉片,這些結構非常的復雜,所以現(xiàn)有的制造工藝方法無法滿足實際生產(chǎn)發(fā)動機的需要,因此必須針對不同的零件結構來進行工作,只有這樣才能夠探索新的工藝和新技術,不斷提高復雜構件的制作水平,從而降低航空發(fā)動機的成本。
加工精度高主要指的是航空發(fā)動機是航空器的核心組成部分,因此, 航空發(fā)動機的精度直接決定了航空器的運行安全,因此,我國發(fā)動機零部件的生產(chǎn)過程中應該注重加工精度,只有這樣才能夠令航空發(fā)動機的研制水平得到提高,從而不斷促進航空發(fā)動機研發(fā)水平的進步。
三、對我國先進發(fā)動機制造技術的建議
(一)不斷提高發(fā)動機制造技術的技術水平
在航空發(fā)動機發(fā)展的過程當中,應該加大技術研究,只有這樣才能夠令先進的發(fā)動機技術被應用到航空發(fā)動機的研發(fā)過程當中,國家已經(jīng)對先進的發(fā)動機技術研發(fā)進行了支持,通過這種方式能夠促進我過高性能發(fā)動機的制造技術水平的不斷提升,有利于促進我國高性能發(fā)動機制造技術的持續(xù)發(fā)展。在高性能發(fā)動機研發(fā)的過程當中,需要科研人員吸收國外先進的制造業(yè)技術,并且腳踏實地,依據(jù)我國航空業(yè)發(fā)展的國情去發(fā)展我國的航空制造業(yè)技術。我國的航空制造業(yè)技術與發(fā)達國家相比仍然存在著一定的差距,所以這就需要我國的科研人員以科學發(fā)展觀為導向,學習先進的理論知識,不斷提高自己的專業(yè)實踐能力,從而令發(fā)動機制造的技術決定性掌握在自己的手里,不斷形成我國特色的航空制造業(yè)體系,在航空制造業(yè)發(fā)展的過程當中發(fā)揮出自身的力量,不斷促進我國航空發(fā)動機的設計與制造水平,從而改進在制造過程當中存在的不足現(xiàn)象,提高發(fā)動機制造技術含量[2]。
(二)探索航空發(fā)動機的研究項目
在航空發(fā)動機發(fā)展的過程當中,相應的科研人員一定要對未來的發(fā)展前景和創(chuàng)新環(huán)境條件進行探索,不斷探索航空發(fā)動機的研究項目,在國家的大力支持下,和科研人員的不斷努力中,在最短的時間內(nèi)突破在航空發(fā)動機發(fā)展的過程當中面臨的一系列的問題,從而令我國發(fā)動機制造技術能夠實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。在不斷探索航空發(fā)動機的研究項目過程當中,以我國的工業(yè)技術發(fā)展為基礎,從而進行深入的剖析與研討,航空發(fā)動機制造技術進行分析,令發(fā)動機制造的技術探索性能得到提高,從而令新一代的發(fā)動機性能得到改進。
(三)采用先進的航空發(fā)動機制造技術新工藝
在航空發(fā)動機制造技術發(fā)展的過程當中,新型結構件精密制胚技術、先進的切削技術、特種加工技術、特種焊接技術等技術都得到了一定的發(fā)展,因此,需要將這些技術應用到航空發(fā)動機制造的過程當中,只有這樣才能夠令航空發(fā)動機制造當中的關鍵技術水平得到更好的提升。
采用新型結構件精密支配技術,能夠有效地避免毛坯件發(fā)生損壞的現(xiàn)象,從而令精鑄件、精鍛件、單晶和定向凝固精筑建以及快速凝固,令制胚毛胚在航空發(fā)動機的制造過程當中發(fā)揮出重要的作用[3]。
采用先進的切削技術,能夠令典型的難加工材料——鈦合金高溫合金及金屬基復合材料等新材料進行加工,通過先進的切削技術,能夠確定加工的精度和表面完整性,所以在新一代航空發(fā)動機的切削加工的工作當中,利用先進的切削技術,能夠提高加工效率和加工質(zhì)量,令加工的自動化水平得到提高,從而能夠研制出高精度、高剛性的磨削加工技術,不斷促進航空發(fā)動機制造技術新工與水平的提升。
采用特種加工技術,能夠避免外力因素的影響,從而為形成技術創(chuàng)新而開闊新的途徑。
采用特種焊接技術,能夠確保航空發(fā)動機的結構完整性,特種焊接技術能夠令航空發(fā)動機制造當中的成本降低,同時也能夠滿足可靠性的要求,所以摩擦焊接技術在航空發(fā)動機制造過程當中已經(jīng)成為了非常關鍵的一種技術。
采用熱障涂層技術能夠進行高溫防護隔熱,所以在航空發(fā)動機制造業(yè)發(fā)展的過程當中,熱障涂層技術得到了廣泛的應用。
四、結束語
在先進航空發(fā)動機關鍵技術制造研究的過程當中,一定要令發(fā)動機制造的技術決定性、技術探索性、技術突破性和技術發(fā)展性得到凸顯,從而令我國航空發(fā)動機的技術水平能夠得到提升。航空發(fā)動機的技術水平直接影響著我國科研研發(fā)的方向以及科研研發(fā)的動力,因此,制造高性能的發(fā)動機是我國制造業(yè)未來發(fā)展的一個大方向,在發(fā)動機制造的研發(fā)過程當中,一定要投入大量的資金,國家應該要給予大力的支持,通過吸收國外先進的技術理念,腳踏實地,結合我國的國情,令我國現(xiàn)代化的航空技術水平能夠得到提升,推動我國航空行業(yè)的發(fā)展,在經(jīng)濟社會發(fā)展的過程當中,航空發(fā)動機的設計與制造水平能夠令我國航空領域的發(fā)展水平越來越高,從而不斷提高我國的國際競爭力。
參考文獻:
[1] 黃維, 黃春峰, 王永明,等. 先進航空發(fā)動機關鍵制造技術研究[J]. 國防制造技術,2009(03):42-48.
[2] 蘭明亮, 楊吉祥, 徐和,等. 先進航空發(fā)動機關鍵制造技術研究[J]. 華東科技:學術版,2015(9):16-16.
[3] 張定華, 黃新春. 航空發(fā)動機關鍵構件制造可靠性技術研究[J]. 航空制造技術,2015(17):26-29.