航空發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展

高華

摘要;為滿足我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展，技術(shù)人員積極帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的更新發(fā)展。本文從發(fā)動(dòng)機(jī)的制造技術(shù)、制造工藝進(jìn)行論述，希望由此帶動(dòng)我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī);先進(jìn)制造;技術(shù)發(fā)展

為保障我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，技術(shù)人員需要依據(jù)時(shí)代需求，促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。事實(shí)上，設(shè)計(jì)、材料、制造技藝都會(huì)對(duì)我國(guó)的航空工業(yè)產(chǎn)生直觀重要的作用，故而需要技術(shù)人員強(qiáng)化該領(lǐng)域的發(fā)展，滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展。

1輕量化、整體化新型冷卻結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)

現(xiàn)階段，為帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行可靠性以及推力的進(jìn)一步提升，技術(shù)人員強(qiáng)化了先進(jìn)高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)，并在這一環(huán)節(jié)中強(qiáng)化了新材料、新工藝的運(yùn)用，促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，提升加工精度。事實(shí)上，輕量化、整體化新型冷卻結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)減重、增效、性能等參數(shù)的優(yōu)化改進(jìn)。

1.1整體葉盤制造技術(shù)

作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，整體葉盤的制造技術(shù)改進(jìn)，可以降低機(jī)構(gòu)的重量，縮小零件數(shù)，確保整體構(gòu)造的穩(wěn)定性，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性的提升。目前，常用的整體葉盤制造技術(shù)主要有：擴(kuò)散連接法、線性摩擦焊接法等。

以第四代戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力裝置為例，該裝置采用整體葉盤制造技術(shù)，能夠有效的降低發(fā)動(dòng)機(jī)重量30%，近一半的零部件削減，提高了動(dòng)力效率。

1.2無盤轉(zhuǎn)子與大小葉片轉(zhuǎn)子制造技術(shù)

為進(jìn)一步降低零部件重量，技術(shù)人員進(jìn)一步去掉輪盤部分。為達(dá)到這一部分要求，技術(shù)人員采用小密度復(fù)合材料進(jìn)行葉環(huán)制造，并將其直接固定在承力環(huán)上。事實(shí)上，零部件的禮花取消，實(shí)現(xiàn)輪盤結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕70%。

而大小葉片轉(zhuǎn)子技術(shù)的運(yùn)用，能夠在葉盤全弦長(zhǎng)葉片通道后部進(jìn)行分流葉片的安裝，進(jìn)而降低氣流震蕩，促進(jìn)軸流壓氣機(jī)級(jí)增壓比的提升。

1.3發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣制造技術(shù)

新型的航空發(fā)動(dòng)機(jī)在構(gòu)建過程中，往往會(huì)安裝諸如進(jìn)氣道、燃燒室等機(jī)匣，而各機(jī)匣所處位置和作用不同，故而其對(duì)于工作的溫度要求存在較大的差異性。目前用于機(jī)匣制作的材料主要分為三種：樹脂基復(fù)合材料、鐵合金以及高溫合金。

而樹脂基復(fù)合材料一般被運(yùn)用在進(jìn)氣道等機(jī)匣類型中，該類型機(jī)匣往往不耐高溫，故而安置在低溫部件。近年來，為促進(jìn)機(jī)匣制作效率提升，技術(shù)人員強(qiáng)化了樹脂基復(fù)合材料耐高溫性能的提升，確保各項(xiàng)運(yùn)行。

1.4復(fù)合冷卻層板結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

多孔復(fù)合冷卻層板結(jié)構(gòu)一般被運(yùn)用在燃燒室、渦輪葉片的運(yùn)行過程中。其在作為冷回路復(fù)雜的多孔層板，往往采用擴(kuò)散連接方法進(jìn)行連接成形處理。

現(xiàn)階段，技術(shù)人員主要采用計(jì)算機(jī)輔進(jìn)行復(fù)雜冷卻回路的設(shè)計(jì)，并依托“照相電解法”記性制作。這一操作技術(shù)的落實(shí)不僅降低了零部件的重量，也帶動(dòng)相關(guān)作業(yè)效率提升，從而確保各項(xiàng)性能符合要求。

2材料構(gòu)件制造技術(shù)

2.1陶瓷基復(fù)合材料構(gòu)件制造技術(shù)

由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中會(huì)導(dǎo)致渦輪溫度高達(dá)2200K以上，繼而降低航空的運(yùn)行效率。而陶瓷基復(fù)合材料（CMC）的使用能夠很好的規(guī)避這一問題。事實(shí)上，該材料在運(yùn)用中普遍具有耐溫高、密度低的特征，故而能夠降低對(duì)于裂紋的敏感度，降低災(zāi)難性損毀的發(fā)生概率。

此外，該材料的合理化運(yùn)用，能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)重量的大幅度降低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)冷卻氣的節(jié)約，保證發(fā)動(dòng)機(jī)高的各項(xiàng)性能。

2.2碳/碳復(fù)合材料構(gòu)件制造技術(shù)

碳/碳復(fù)合材料（C/C）在運(yùn)用中普遍能夠降低最發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，并且借助液相浸漬法，促進(jìn)材料的致密化速率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造成本的大幅度降低。為保障發(fā)動(dòng)機(jī)的使用效率以及周期，技術(shù)人員需要進(jìn)一步解決C/C的抗氧化問題。在這一環(huán)節(jié)中，防氧化涂層的設(shè)計(jì)運(yùn)用成為相關(guān)人員關(guān)注的焦點(diǎn)。

3航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)新工藝

3.1新型結(jié)構(gòu)件精密制坯技術(shù)

目前，精密毛坯制造技術(shù)獲得進(jìn)一步發(fā)展，并朝著近凈成形方向邁進(jìn)。此外，高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)在構(gòu)建運(yùn)用中強(qiáng)化了大量新型結(jié)構(gòu)件的運(yùn)用。而制坯技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了航空毛坯件的進(jìn)一步變動(dòng)。傳統(tǒng)意義鍛件降至33%，而精鑄件則提升至44%以上。

3.2先進(jìn)的切削技術(shù)

隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量的降低，發(fā)動(dòng)機(jī)制造對(duì)于鈦合金等金屬的需求量日益提升?；诖?，切削加工就顯得各位重要?，F(xiàn)階段，數(shù)控加工技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中發(fā)揮較大的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)壓氣機(jī)軸等復(fù)雜構(gòu)件的精細(xì)化加工。

此外，磨削在切削技術(shù)中也占有重要地位，促進(jìn)加工效率進(jìn)一步提升?，F(xiàn)階段，磨削技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是：發(fā)展超硬磨料磨具，研究精密及超精密磨削。

3.3特種加工技術(shù)

特種加工技術(shù)往往在航空器械的型腔、細(xì)微槽制作中發(fā)揮顯著作用，能夠進(jìn)一步降低常規(guī)加工難題。目前，常見的特種加工技術(shù)主要包含激光、電子束、超聲波等。事實(shí)上，該技術(shù)的合理化運(yùn)用能夠最大程度上開辟材料加工成形技術(shù)創(chuàng)新的廣闊途徑。

結(jié)束語(yǔ)：

為保障航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)獲得大規(guī)模的提升以及運(yùn)用。在這一過程中，技術(shù)人員需要依據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制規(guī)律，科學(xué)制定發(fā)展目標(biāo)以及規(guī)劃，并積極結(jié)合時(shí)代需求突破關(guān)鍵技術(shù)。本文著重分析航空工藝以及技術(shù)的創(chuàng)新，并立足科學(xué)工藝管理理念，促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝水平提升，進(jìn)而為新型航空動(dòng)力的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

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