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逐梦蓝天--工业皇冠上的明珠 | 川大MBA“新声小咖秀”第七期活动回顾

MBAhpoe

2021-08-12 09:18:55

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8月8日晚,来自2021级四川大学商学院MBA晚1班的刘健玮同学带来了一场关于航空工业的分享:工业皇冠上的明珠--航空发动机。

8月8日晚,来自2021级四川大学商学院MBA晚1班的刘健玮同学带来了一场关于航空工业的分享:工业皇冠上的明珠--航空发动机。

最近央视热播的电视剧《逐梦蓝天》掀起了一股航空热,将观众的目光再一次聚焦于航空事业。近年来,我国航空事业也取得了很多令国人骄傲的成就,如C919、运20、歼20,我国航空发动机也是历经了四次迭代,目前正在研制第五代机。

刘健玮同学将航空发动机技术的复杂演示进行抽丝剥茧,从使用寿命、工作要求、原理结构、核心部件及工作特点等进行了分享。

一、使用寿命

航空发动机使用寿命为航天发动机的几百倍到几千倍,需经久耐用。

任教航天发动机的液体发动机使用寿命仅为7.5小时,55个工作循环。航空发动机使用寿命从几百小时到上万小时,工作循环1000-4000。

二、工作要求

从材料性能要求、加工工艺、工作条件等因素考虑,体现航空发动机需精雕细琢。

零组件材料

相对而言航空发动机多为高温合金。高温合金是什么概念呢?平时大家熟知的不锈钢材料比较好,但是在航空领域它只能算一个小学生水平,而合金材料都是需要提炼精华组合深造,具备材料轻、耐高温、耐腐蚀,承受高强度载荷等性能,同时它们价格不菲,其中新研究的单晶材料,主要用于加工叶片,单价可以与黄金媲美。

加工工艺

常规的车铣刨磨钳等方法,部分叶片需精锻、精铸、真空钎焊、电腐蚀等特殊工艺,榫头榫槽精度要求达μ级,对加工设备要求极高,这有待我国机床行业的不断创新。

工作条件

航天发动机是自带氧化剂和燃料。航空发动机只有燃料,在高空中需压缩空气与燃料混合充分燃烧。

三、原理结构

航空发动机体现了动能、压力能、热能、机械能之间的有效转化,实现了高压气体、气体分流、合理控温等综合性能。

压气机

由风扇、低压压气机、高压压气机组成,其作用为将进入发动机的空气压力提高,为燃烧室提供高压空气,以提高发动机热力循环的效率;为座舱增压,但又不能内外压差过大,这样对飞机结构要求更高。

燃烧室

由扩压器、壳体、火焰筒、喷嘴组成,其作用为提高燃烧效率产生高温气体,阻止火焰后伸。

涡轮

由涡轮机匣、导向器、转子叶片、盘、轴组成,其作用为将燃烧室流出的高温、高压燃气的部分压力能、热能转变为使涡轮高速旋转的机械功并由涡轮轴输出,从而驱动风扇、压气机、螺旋桨、桨扇、直升机的旋翼等,它是动力输出源。

加力燃烧室

尾喷管

在分享的过程中,刘健玮还向大家展示了部分航空发动机的零部件,让大家对航空发动机有了更形象生动的认识。同学们对航空的热情也非常高涨,与分享人针对民用航空技术与军用航空技术的区别、国产发动机是否存在卡脖子技术、发动机高温问题等进行了探讨。

刘健玮同学提到,针对3倍超音速飞机和亚轨道飞行这两个技术方向,我国计划2035年前后进行超音速原型机的首飞,航天科技集团一院研制的亚轨道重复使用运载器7月首飞试验成功。让我们一起期待我国航空事业的冲天破日。

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