磨砺自己的锋刃|飞机发动机威力到底有多厉害?

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磨砺自己的锋刃|飞机发动机威力到底有多厉害?

一个好的发动机又有什么标准呢?引擎的推力必须足够大 , 使用寿命必须足够长 。 以上就是衡量发动机的最重要的两个标准 。 发动机的技术问题的解决不仅可以帮助飞机飞越天际 , 还可以让军舰改用燃气轮机进行海上飙车 , 还可以让陆上坦克飙车 。

例如 , 拥有“流氓2500”头衔的美国LM-2500舰船燃气轮机 , 是由C-5大型运输机的引擎研制而成的 。 而且它的强项在于它最大的输出功率是32600马力 , 最大的大修时间是15000小时 。 因此 , 到了80年代 , 中美蜜月期时 , 中国从美国引进改型燃气轮机后 , 仍然决然地放弃以前驱逐舰等中小型舰使用的蒸汽动力 , 研制燃气轮机 。

那就是飞机引擎的威力所在 。 引擎则涉及一个巨大的工业系统 。 以发动机最小的叶片为例 , 它包含了一系列冶金、热处理、精加工、装配等高精尖问题 。 内燃机技术几乎涵盖了一个国家的最高军事技术 , 是工业强国的代表 。

为什么要用「力量」来形容航空引擎?应该用“推力”更合适些吗?又或者航空发动机是“现代工业皇冠上的明珠” , 是当今人类科技、工业文明发展的最高水平的现代化工业产品 , 造航空发动机 , 其实就像造航母一样 , 是一个现代化工业大国综合国力的集中体现 , 是当今人类科技、工业文明发展的最高水平的产物 , 可以这样说 , 能够造先进航空发动机的 , 绝不会不是世界顶级工业强国 。

怎么会这样?“能”的利用水平代表着人类科技文明的发展水平 , 发动机是一种能在有限的空间中转换和利用能量的科技产品 。 而航空发动机则是其中最为复杂的一类 , 其综合制造水平和难度都是最大的 , 因为航发必须在极其有限的空间和极其恶劣的环境中实现更高层次的能量转换和利用 。

也许有人会说 , 航天发动机在火箭和某些导弹上使用 , 同样具有高科技水平 , 而且需要在极端环境下使用 , 这一点毋庸置疑 , 但航天发动机与航空发动机的不同之处在于 , 前者一般不需要维持长时间的稳定运行和极端的性能输出(几分钟~几十分钟) , 而后者则需要在维持极端性能输出的同时 , 具有长期的使用稳定性和寿命 , 其时间跨度可达数千甚至数万小时 , 这是航天发动机无法相比的 。

上面这张图是目前世界上推力最大的航空发动机——通用电气公司的GE90-115B , 它的自重为8.76吨 , 输出推力为50.2~52.4吨 , 更是在试验中创造了58吨的极限推力 , 打破了吉尼斯世界纪录 , 而想要制造这款顶级的航空发动机 , 其材料和工艺要求都很严格 , 如下面这张图所示 , 航空发动机内高压涡轮的一个小叶片 , 这个涡轮叶片还没有手掌大 , 但能承受十几吨的离心力 , 并能产生几百马力的推力 , 要知道 , 普通轿车的发动机也不过只有100多马力 。

·高压涡轮叶片
如下图所示 , 船用LM9000型燃气轮机由GE90型航空发动机改造而成(实际上大部分燃气轮机都是由航空发动机改装) , 功率可达67~75兆瓦 , 约为9.1万马力~10.2万马力 , 几乎相当于1000台普通汽车发动机的功率 , 主要是该燃气轮机的大修时间可达5~7.2万小时 , 大家可以体会到 , 航空发动机需要在保持最大输出性能的同时 , 还需要保证足够长的大修时间和使用寿命 , 可想而知 , 现阶段对材料和工艺的要求有多大 , 所以说航空发动机是人类工业皇冠上的明珠 , 一点也不为过 。

火焰大家好理解 , 喷气发动机依靠高温高速度的气体做功 , 推动飞机前进 。 气体刚刚喷射出来的时候 , 引擎温度高达数百度 , 任何一次接触都会立刻被灼伤 。
【磨砺自己的锋刃|飞机发动机威力到底有多厉害?】
引擎也有可能出现各种故障 , 击伤机上人员 , 破坏飞机结构 。 喷气涡轮叶片一度整体飞脱 , 破坏机体结构 , 造成飞机紧急迫降 。 前面的部分还有引擎的叶片飞出 , 把客机机身打出大洞 , 一名乘客被吸出车窗外 , 造成机身严重失压 , 飞机几乎坠毁 。


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