國産航發CJ1000告別钛合金,迎來複合材料葉片!能否讓C919一飛沖天?

蓉城滄桑大叔 2024-04-29 23:40:24

隨著我國航空工業的飛速發展,國産大飛機C919的國産配套發動機CJ1000A的研發進程同樣也備受關注。前不久,有關部門發布通知,中國將“推動航空工業全面發展大型飛機、大型水陸兩棲飛機和發動機的總裝集成能力和供應鏈支持能力”。

這個通知的中心思想就是要盡快、盡可能多地實現飛機和航空發動機的國産化,提升我國航空工業的自主創新能力和國際競爭力。在此背景下,CJ1000A發動機的國産化進程尤其是關鍵材料技術的突破,就顯得尤爲重要。

CJ1000A發動機是我國自主研發的大涵道比民用渦扇發動機,旨在爲國産大飛機C919提供國産配套動力。在發動機的關鍵部件中,風扇葉片扮演著至關重要的角色。過去,這類部件多采用钛合金等傳統合金材料制造。

然而,經過中科院金屬研究所十年不懈的努力和巨額投資,爲CJ1000A發動機精心研發的钛合金葉片,雖然在強度和輕量化方面表現出色,但由于材料科學的飛速進步,全球航空發動機領域已經開始采用複合材料來取代钛合金葉片,使得這些葉片還未投入應用就顯得有些落後于世界先進水平。在這一技術變革的引領下,複合材料風扇葉片已經成爲新一代航空發動機不可或缺的關鍵組件。

複合材料風扇葉片相較于钛合金葉片擁有更多優勢,包括但不限于高比強度、高比剛度、耐高溫性能、較高的疲勞壽命和損傷容忍性等。這些特性使得複合材料風扇葉片在提升發動機性能、降低運營成本以及延長使用壽命等方面發揮著至關重要的作用。因此,自2011年起,我國便確定將複合材料風扇葉片作爲CJ1000A發動機的標准配置。

由于複合材料涉及複雜的材料科學和制造工藝,我國在多年來的努力中並未實現根本性的突破。沒想到,國內在2016年實現了T1000級碳纖維的百噸級量産後,竟然由一家民營企業在這一領域取得了重大進展,這家企業就是江蘇揚州的新揚新材料。該公司成功研制出了高強度複合材料,並運用在了CJ1000A發動機的風扇葉片上。

千萬別小看了T1000級碳纖維,這種超高性能的碳纖維材料每米僅有0.5克的重量,卻能承受約500公斤的力量。只需手指粗的一束碳纖維,就能拉動兩架飛機。而新揚新材料研發的複合材料,其性能竟比T1000還要優越。

新揚新材料生産的這種高性能複合材料,以其輕質、高強度、高模量、耐高溫和耐腐蝕等一系列卓越性能,展現了其他材料難以比擬的優勢。在航空發動機領域,這些材料的輕量化特性對提升發動機的性能有著直接的影響,不僅能夠減輕發動機重量,提高加速性能,還能顯著提升燃油效率,從而實現節能減排的目標。同時,該複合材料的應用還能增強乘客的舒適度,降低噪音水平,並提供更高的震動阻尼效果。

目前,CJ1000A發動機正處于緊鑼密鼓的適航認證階段。這一階段對于確保發動機的安全性和可靠性至關重要,它涉及廣泛的地面測試和飛行測試,以驗證發動機的設計和性能是否符合國際民航組織的標准和規定。

同時,適航認證又是一個極其複雜且耗時很長的過程,短則數年,長則數十年。它要求通過一系列嚴格的測試和評估,涵蓋發動機的壽命測試、振動測試、性能測試、燃油效率測試、排放測試和環境測試等多個方面。這也是爲什麽外界常常感歎CJ1000A“只聞樓梯響,不見人下來”的原因。

在這一過程中,新揚新材料研發的高性能複合材料風扇葉片將在CJ1000A發動機的適航認證中發揮重要作用。

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评论列表
  • 2024-04-30 09:33

    2027年長江1000A全面裝機[點贊]

  • 2024-05-04 15:53

    此文有些外行和誤導!小編文章搞不清風扇葉片指的是哪個部位的葉片!因爲現代航空發動機中的渦扇發動機上有三類葉片,外涵道的風扇葉片、內涵道的壓氣機葉片和渦輪葉片;其中外涵道的風扇葉片(我們登機時能看到)是冷端葉片,工作溫度相對較低,沒有高溫要求,現在都采用碳纖維增強的複合材料,如波音787的羅羅渦扇發動機的外涵道風扇直徑2.7米,采用了18片複合材料葉片,每片比金屬葉片輕1千克;內涵道的壓氣機葉片的工作溫度開始增加,因爲壓力在增加,故一般用钛合金制成,但還歸類于冷端葉片;真正要求耐高溫的是渦輪葉片,也稱爲熱端葉片,其工作溫度在1700℃左右,高速旋轉下受力也大,一般采用定向結晶的鎳基高溫合金(钛鋁)葉片,甚至采用單晶鎳基摻铼的高溫合金葉片。 由此看來,小編的這篇文章有一定的誤導作用,雖然文字上確實寫明了是風扇葉片,但其中帶有耐高溫的表述,容易讓讀者誤認爲是渦輪葉片也能用複合材料代替了呢!而這目前沒有可能。順祝我國耐高溫的渦輪葉片的材料和制造工藝早日過關!早日用到C919的國産渦扇發動機上![點贊][點贊]

  • 2024-05-02 12:19

    太明目張膽的泄密了,不怕間諜潛入企業竊取或策反有關人員?

  • 2024-05-02 18:44

    複合材料只適合做航空發動機第一級的擋板風扇的扇葉。也就是一般乘員可以看到的最前面的最大的扇葉。

  • 2024-04-30 12:42

    中國加油!!

  • 2024-04-30 21:23

    航空發動機,是綜合國力的體現,我個人認爲,航空發動機在材料研發、圖紙設計、配件制造、性能調校上,必須是全部先進!

    yao 回覆:
    我記得10年前植人們經常說:給你圖紙也做不出來的話語。
  • 2024-04-30 02:55

    真的假的?

  • 2024-05-03 14:56

    新複材料環氧樹脂十固化劑十玻璃纖維布[笑著哭]

  • LBF 6
    2024-04-30 07:10

    百花齊放,百家爭鳴,中國科技會發展的更快!

  • 2024-05-04 15:15

    複合材料的耐老化性能還好于钛合金似不可能。

    夏日芒果 回覆:
    主要是輕量化和便宜。
  • 2024-05-02 21:18

    全球商業航空器複合材料使用標準是嚴格控制在百分之十以內。

  • 2024-05-03 11:17

    可以先期在Y-20上裝機使用CJ-1000A發動機。

  • 2024-05-03 16:21

    c919的燃油經濟性很重要,如果省油又安全,全世界搶著買單,如果耗油大,那就只能自用了

蓉城滄桑大叔

簡介:分享、學習科技資訊和知識。