當(dāng)我們還為航空在中國科技界的地位而奮爭時(shí)，世界已悄然形成了一個(gè)遠(yuǎn)比飛機(jī)行業(yè)更嚴(yán)苛、更高度壟斷、更嚴(yán)密技術(shù)封鎖的全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)格局。 美英法德日等西方國家通過其寡頭企業(yè)，壟斷了世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)（本文暫不涉及燃?xì)廨啓C(jī)）市場。美英法寡頭企業(yè)，包括其合資公司，占領(lǐng)了世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場的70%，而在新機(jī)市場上的價(jià)值份額更高達(dá)90%。全世界能造飛機(jī)的公司十?dāng)?shù)家，而獨(dú)立的航空發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商只有幾家。美、俄兩國的航空發(fā)動(dòng)機(jī)底蘊(yùn)深厚，但俄羅斯這只“老虎”一打盹，就被西方遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后，尤其在民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)方面，俄羅斯在世界市場幾無份額。 世界大型民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)美國通用電氣（GE）↓

美國普拉特·惠特尼（PW）↓

英國的羅爾斯·羅伊斯（RR）↓

以及這三家公司同法國賽峰集團(tuán)（Safran）相互間合資成立的： 斯奈克瑪國際CFMI（Safran/GE）↓

IAE（RR/PW）↓

EA（GE/PW）↓

這些企業(yè)具有獨(dú)立研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的能力，幾乎控制了全球大型民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心技術(shù)研發(fā)、總裝集成、銷售及客戶服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈。 軍用和小型航發(fā)領(lǐng)域法國斯奈克瑪（Snecma）↓

美國霍尼韋爾（Honeywell）↓

德國MTU↓

意大利Avio↓

俄羅斯土星↓

俄羅斯禮炮公司↓

它們具有較完整的生產(chǎn)能力，除了各自領(lǐng)域的整機(jī)研發(fā)與市場能力外，還是為頂級企業(yè)提供大部件和核心機(jī)部件的一級供應(yīng)商。 再下一級的供應(yīng)商日本三菱重工↓

日本川崎重工↓

日本石川島播磨重工↓

韓國三星科技公司以日韓企業(yè)為代表的供應(yīng)商擁有強(qiáng)大的零部件加工制造能力，主要為上一級企業(yè)提供發(fā)動(dòng)機(jī)零部件產(chǎn)品。 西方國家為長期保持在航發(fā)領(lǐng)域的領(lǐng)先和優(yōu)勢地位，在政府和企業(yè)層面，采取了許多措施。在研發(fā)投入、項(xiàng)目投資、產(chǎn)業(yè)鏈控制、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、技術(shù)輸出控制等方面，構(gòu)筑了極高的產(chǎn)業(yè)門檻，封堵其他國家和企業(yè)的發(fā)展與追趕，更不要說后來居上。 這就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的世界格局。面對這樣一個(gè)格局，我們只能從民族大義、國家利益出發(fā)，擔(dān)起艱難的歷史使命。 如同在大型民機(jī)領(lǐng)域，不管多難，我們也要像變現(xiàn)在的A（Airbus）＋B（Boeing）兩霸并立為A＋B＋C（Comac）三極鼎立的新格局那樣，在航發(fā)領(lǐng)域，我們也要加入世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)“強(qiáng)人俱樂部”，讓世界的東方形成一極，從而逐步改變航空發(fā)動(dòng)機(jī)世界格局，盡管這個(gè)進(jìn)程將十分漫長。 未來20年軍用發(fā)動(dòng)機(jī)需求預(yù)測 綜合“產(chǎn)研智庫”和“中商產(chǎn)業(yè)研究院”發(fā)布的兩份預(yù)測報(bào)告，進(jìn)行必要修正后，未來20年中國軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)總需求量22000臺(tái)（其中出口軍機(jī)需要量1000臺(tái)），價(jià)值600億美元（約4000億RMB）。年平均1100臺(tái)，價(jià)值200億RMB。按價(jià)值計(jì)，新軍機(jī)裝備、老軍機(jī)維護(hù)和直升機(jī)各占80%、5%和15%。 新戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)單價(jià)按高低型別均價(jià)計(jì)算。新機(jī)裝備比按1.15、換發(fā)次數(shù)按1計(jì)算。部分?jǐn)?shù)據(jù)作歸整處理。軍機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)原則上應(yīng)全部使用國產(chǎn)產(chǎn)品，或至少占比90%以上。

F-16

F-16戰(zhàn)斗機(jī)的F100渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)

F-35

F-35的F-135發(fā)動(dòng)機(jī)

F-22

F-22的F-119發(fā)動(dòng)機(jī)

殲-10

殲-10的AL-31發(fā)動(dòng)機(jī)

殲-15

殲-15的AL-31H發(fā)動(dòng)機(jī)特寫

殲-31

殲-31的RD-93發(fā)動(dòng)機(jī)

殲-20

殲-20使用的某型號發(fā)動(dòng)機(jī)特寫 未來20年中國客/貨機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)需求預(yù)測 基于空客和波音兩公司對未來20年中國新增客/貨機(jī)數(shù)的預(yù)測，分別為5363架/8300億美元和6330架/9500億美元。取均值后，按發(fā)動(dòng)機(jī)占飛機(jī)價(jià)值的30%計(jì)，未來20年民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場為2580億美元，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)約5700臺(tái)?？紤]到國產(chǎn)民用發(fā)動(dòng)機(jī)處于成長期，力爭分享20～30%份額，即1100～1700臺(tái)，約值500～770億美元。

A380客機(jī)

安裝在A380原型機(jī)上的遄達(dá)900

波音787客機(jī)

安裝在波音787上的瑞達(dá)1000 飛機(jī)誕生百年有余，從飛行36米到環(huán)球飛行，人類航空技術(shù)不斷前進(jìn)，而動(dòng)力的不斷進(jìn)化才使更多飛行方式成為可能，那么飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)有多少種呢？今天我們來簡單粗暴的列舉一下，爭取讓你秒懂。

首先，得到大量應(yīng)用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)簡單分類只有兩種，即“活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)”和“燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)”，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)也常被簡單稱為“噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)”。 活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)系列活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)與現(xiàn)在常見的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理一致，依靠燃?xì)庠跉飧變?nèi)爆燃，推動(dòng)活塞做工，所有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)都依靠此原理?；钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)不同的氣缸排列形式分為以下幾種。 星型活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)早期飛機(jī)多采用氣冷方式給發(fā)動(dòng)機(jī)降溫，說白了就是直接給氣缸吹風(fēng)，星形布置的氣缸正好可以使每個(gè)氣缸均勻散熱。

星型發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖

星型發(fā)動(dòng)機(jī)及螺旋槳 星形發(fā)動(dòng)機(jī)自1903年就被使用在飛機(jī)上。 星形發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)缺陷，就是氣缸越多，功率越大，直徑就越大，因此飛機(jī)只能越粗……這意味著阻力變大。于是后來出現(xiàn)了直列式發(fā)動(dòng)機(jī)和V型發(fā)動(dòng)機(jī)。

這是個(gè)大功率星型發(fā)動(dòng)機(jī)的例子。嗯，非常非常

直列發(fā)動(dòng)機(jī)原理示意圖 直列式發(fā)動(dòng)機(jī)直列式發(fā)動(dòng)機(jī)與今天的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本一致，氣缸站成一排，縱向安裝在機(jī)頭時(shí)，明顯比星形發(fā)動(dòng)機(jī)纖細(xì)不少。但直列式也有缺點(diǎn)，氣缸越多，發(fā)動(dòng)機(jī)越長，如果想和星形一樣使用7缸，9缸，那長度簡直不可理喻。于是緊湊的V型發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了，讓氣缸站成兩排。

這種纖細(xì)美觀的機(jī)頭只有直列發(fā)動(dòng)機(jī)或V型發(fā)動(dòng)機(jī)才能實(shí)現(xiàn)。 V型發(fā)動(dòng)機(jī)

正面看，V型發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列成字母V形狀 于是V形發(fā)動(dòng)機(jī)在長度增加不多的情況下，氣缸數(shù)可以成倍增加。 水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)把V型的夾角變成180度，還可以做成水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)。

水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列，水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)具有扭力大震動(dòng)小的特點(diǎn)，現(xiàn)金很多活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的固定翼飛機(jī)和直升機(jī)在使用這種形式的發(fā)動(dòng)機(jī)。

西銳SR20飛機(jī)和羅賓遜R22直升機(jī)是常見的空中游覽機(jī)型，均使用水平對置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)濟(jì)可靠。 噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)系列渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)是使用燃?xì)獗寂蛎浐?，直接向后噴出做功的一種發(fā)動(dòng)機(jī)。

渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)簡稱渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，其歷史也很悠久。 1937年，世界上第一個(gè)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)就開始運(yùn)行了。渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要先將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到可運(yùn)行轉(zhuǎn)速，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)由前部壓氣機(jī)進(jìn)行空氣壓縮，壓縮空氣在燃燒室與然后回合點(diǎn)燃，燃?xì)庀蚝髧姵龅耐瑫r(shí)推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪靠轉(zhuǎn)軸與前部的壓氣機(jī)連接，周而復(fù)始即可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)

1970年，通用電氣的J85-GE-17A渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)

能達(dá)到3倍音速的米格25戰(zhàn)斗機(jī)也是用的是渦噴發(fā)動(dòng)機(jī) 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)很容易就能發(fā)現(xiàn)，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)兩者之間的區(qū)別。渦噴只有一個(gè)空氣通道，專業(yè)上叫做“涵道”，而渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)卻有兩個(gè)空氣通道。也就是說，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)是單涵道發(fā)動(dòng)機(jī)，而渦扇是雙涵道發(fā)動(dòng)機(jī)。

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)分為內(nèi)涵道和外涵道，內(nèi)涵道原理與單純的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)無異，稱為核心機(jī)。核心機(jī)驅(qū)動(dòng)前方一個(gè)大風(fēng)扇，推動(dòng)氣流向后，再加上外部整流罩行程外涵道。

發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，外涵道與內(nèi)涵道空氣流量的比值叫做涵道比。規(guī)律是，涵道比越大越省油，經(jīng)濟(jì)性越好，高涵道比的發(fā)動(dòng)機(jī)在亞音速時(shí)有非常好的能效，所以它廣泛地運(yùn)用于客機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等。

客機(jī)和公務(wù)機(jī)普遍使用大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)

戰(zhàn)斗機(jī)使用的低涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，節(jié)省燃油的同時(shí)還能在高速下提供更多動(dòng)力 高涵道比的發(fā)動(dòng)機(jī)，主要推力不是來自于向后噴出的高溫燃?xì)?，而是來自于外涵道高速向后噴出的空? 現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)也大多采用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，只是，為了追求高空的超音速性能，使用低涵道比的發(fā)動(dòng)機(jī)。 渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)

渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理示意圖 渦輪螺旋槳噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，簡稱渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的本質(zhì)類似于渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)接上一個(gè)減速器，并帶動(dòng)外部的螺旋槳。 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)通常用在小型或低速的亞音速飛機(jī)上。

國產(chǎn)新舟60支線客機(jī)，使用渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)

國產(chǎn)世界最大水上飛機(jī)，蛟龍600同樣使用渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)

圖-95轟炸機(jī)的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)

同軸反轉(zhuǎn)螺旋槳示意圖 戰(zhàn)斗民族的戰(zhàn)略轟炸機(jī)圖-95使用渦槳?jiǎng)恿Γp層對轉(zhuǎn)螺旋槳，把渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)的速度推到了925公里的高亞音速，是個(gè)比較極端的例子，也是目前噪音最大的轟炸機(jī)。大多數(shù)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)速度在800公里以下。 槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率通常高于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，但它也不是盡善盡美，原因之一是，渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)上多了一個(gè)減速器，也就是變速齒輪。 變速齒輪的存在一是增加了發(fā)動(dòng)機(jī)重量，二是多少會(huì)帶來一些功率上的損耗。 為此，一種不需要變速齒輪的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，它就是槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)。也可以把槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)理解為沒有外涵道的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)加雙螺旋槳對轉(zhuǎn)就變成這個(gè)樣子，由于槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳與發(fā)動(dòng)機(jī)同速，因此槳扇的螺旋槳轉(zhuǎn)速比渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)高得多，帶來更大動(dòng)力，更高燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，也因?yàn)檗D(zhuǎn)速的大幅增長槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音也十分可怕，一般不會(huì)用在需要舒適安靜的客機(jī)上，目前基本上只有軍用運(yùn)輸機(jī)在使用。

槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳直接裝在發(fā)動(dòng)機(jī)中心的主軸上。因此螺旋槳轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同，噪音也十分巨大。

槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)也有螺旋槳在后邊的。

槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)也有螺旋槳在后邊的。 渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)顧名思義就是使用軸來傳輸動(dòng)力。這種發(fā)動(dòng)機(jī)一般適用于并不需要直接提供空氣推力的航空器，比如直升機(jī)。

直升機(jī)的傳動(dòng)原理其實(shí)非常復(fù)雜，但這個(gè)簡單的原理圖更容易理解渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的使用方式。 直升機(jī)的渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)就是將發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，通過傳動(dòng) 軸輸送給主旋翼，再由主旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)提供升力，因此這與一般活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出類似，有很多坦克和軍艦也使用渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，比起一般的柴油機(jī)和汽油機(jī)，渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)重量更輕而功率更大，是非常不錯(cuò)的動(dòng)力源。

阿帕奇直升機(jī)機(jī)身背部的兩個(gè)方筒就是它的兩臺(tái)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)

（a）渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)（b）沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，可以看到?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)省去了一系列的壓氣機(jī)和渦輪結(jié)構(gòu)，變得更加輕巧，但只有高速下可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)從工作原理來說和渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的一樣的，但實(shí)際上由于省去了所有渦輪結(jié)構(gòu)，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)又不能歸入燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的范疇。 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)去掉了前部的一連串壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)。因?yàn)椋w行器飛得越快，迎面而來的空氣就越快，當(dāng)達(dá)到高超音速時(shí)，空氣自然被壓入進(jìn)氣道，并形成高氣壓。高壓空氣進(jìn)入燃燒室，混入燃油，劇烈燃燒并向后高速噴出以得到動(dòng)力，與渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)原理無異。需要說明的是：沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)只有在非常高的速度下才可以運(yùn)行。

目前投入使用的最快的飛機(jī)SR-71黑鳥高空高速偵察機(jī) 目前成功使用的例子是美國的超高音速偵察機(jī)SR-71“黑鳥”，黑鳥可以達(dá)到3倍音速，在3倍音速的狀態(tài)下，它的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以通過調(diào)整結(jié)構(gòu)，改變?yōu)闆_壓發(fā)動(dòng)機(jī)模式運(yùn)行。 現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠

航空發(fā)動(dòng)機(jī)和地面燃?xì)廨啓C(jī)被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)的“皇冠”, 是國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一。提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能就必須提升其關(guān)鍵部件——渦輪葉片的性能。渦輪葉片由于處于溫度最高、應(yīng)力最復(fù)雜、環(huán)境最惡劣的部位而被列為第一關(guān)鍵件，并被譽(yù)為“皇冠上的明珠”。渦輪葉片也稱動(dòng)葉片，是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中工作條件最惡劣的部件，又是最重要的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。 先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)膺M(jìn)口溫度達(dá)1380℃，推力達(dá)226KN。渦輪葉片承受氣動(dòng)力和離心力的作用，葉片部分承受拉應(yīng)力大約140MPa；葉根部分承受平均應(yīng)力為280~560MPa，相應(yīng)的葉身承受溫度為650~980℃，葉根部分約為760℃。未來發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的鑄造工藝直接決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能 ,也是一個(gè)國家航空工業(yè)水平的顯著標(biāo)志。

除了高溫條件,熱端葉片的工作環(huán)境還處在高壓、高負(fù)荷、高震動(dòng)、高腐蝕的極端狀態(tài), 因而要求葉片具有極高的綜合性能,這就需要葉片采用特殊的合金材料(高溫合金)，利用特殊的制造工藝(精密鑄造加定向凝固)制成特殊的基體組織(單晶組織), 才能最大可能地滿足需要。復(fù)雜單晶空心渦輪葉片已經(jīng)成為當(dāng)前高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)的核心技術(shù),正是先進(jìn)單晶合金材料的研究使用和雙層壁超氣冷單晶葉片制造技術(shù)的出現(xiàn), 使單晶制備技術(shù)在當(dāng)今最先進(jìn)的軍用和商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮關(guān)鍵作用。目前, 單晶葉片不僅早已安裝在所有先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)上，也越來也多地用在了重型燃?xì)廨啓C(jī)上。 渦輪葉片制造技術(shù)渦輪葉片的發(fā)展經(jīng)歷了細(xì)晶強(qiáng)化、定向凝固和鑄造單晶三個(gè)階段。 半個(gè)多世紀(jì)以來，渦輪葉片的承溫能力從上世紀(jì) 40 年代的 750℃提高到了 90 年代的 1500℃左右再到目前的2000℃左右。而鎳基高溫合金單晶葉片與定向凝固葉片相比可提高工作溫度 25℃~50℃，而每提高 25℃從工作效率的角度來說就相當(dāng)于提高葉片工作壽命 3 倍之多。應(yīng)該說，這一巨大成就是葉片合金、鑄造工藝、葉片設(shè)計(jì)和加工以及表面涂層各方面共同發(fā)展所做出的共同貢獻(xiàn)。

現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度大大提升，F(xiàn)119 發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度高達(dá) 1900~2050K，傳統(tǒng)工藝鑄造的渦輪葉片根本無法承受如此高的溫度，甚至?xí)蝗刍?，無法有效地工作。單晶渦輪葉片成功解決了推重比 10 一級發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片耐高溫的問題，單晶渦輪葉片優(yōu)異的耐高溫性能主要取決于整個(gè)葉片只有一個(gè)晶體，從而消除了等軸晶和定向結(jié)晶葉片多晶體結(jié)構(gòu)造成晶界間在高溫性能方面的缺陷。 單晶葉片的凝固缺陷單晶渦輪葉片是目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)所有零件中制造工序最多、周期最長、合格率最低、國外封鎖和壟斷最為嚴(yán)格的發(fā)動(dòng)機(jī)零件。制造單晶渦輪葉片的工序包括壓芯、修芯、型芯燒結(jié)、型芯檢驗(yàn)、型芯與外型模具的匹配、蠟?zāi)鹤ⅰ⑾災(zāi) 光檢驗(yàn)、蠟?zāi)１诤駲z測、蠟?zāi)Ｐ拚?、蠟?zāi)＝M合、引晶系統(tǒng)系統(tǒng)及澆冒口組合、涂料撤砂、殼型干燥、殼型脫蠟、殼型焙燒、葉片澆注、單晶凝固、清殼吹砂、初檢、熒光檢查、脫芯、打磨、弦寬測量、葉片X 光檢查、X 光底片檢查、型面檢查、精修葉片、葉片壁厚檢測、終檢等制造環(huán)節(jié)。除此之外，還必須完成渦輪葉片精鑄模具設(shè)計(jì)和制造工作。 隸屬于聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)公司（UEC）的“烏法發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)（JSC）”，這里正在制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片。

這里正在加工瓷土，將瓷土打碎，制作渦輪葉片的內(nèi)芯。

這是加工前的瓷土。

工人正在將塑形后的瓷土模型逐個(gè)檢查修形，這些做好的瓷土模型將首先燒結(jié)成熔融石英陶瓷芯。

渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)需要中空的渦輪葉片，只有高質(zhì)量的陶瓷芯是失蠟法鑄造的最好內(nèi)芯材料，它能夠在澆鑄金屬時(shí)依然能夠保持穩(wěn)定，在鑄件冷卻后有能通過化學(xué)工藝輕易溶解，在葉片中留下所需要的空氣通道。

這是等待進(jìn)行加工的瓷土模型，在外部包裹蜂蠟進(jìn)行失蠟法鑄造，才能得到渦輪葉片。瓷土模型可以制作成橫截面非常小，而且在加工過程中變形小。

在這里工作的都是女性，細(xì)心而有耐心的女性才能勝任這里單調(diào)乏味，又特別需要認(rèn)真負(fù)責(zé)態(tài)度的工作。

這些瓷土模型其實(shí)就是葉片中的空氣通道，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有空氣在其中通過，從而冷卻渦輪葉片保持工作穩(wěn)定。

工人正在準(zhǔn)備澆鑄接口。

這些接口將安裝二到四個(gè)葉片，這樣澆鑄熔融金屬時(shí)可以提高效率。

工人正在給陶瓷芯包裹蜂蠟，蜂蠟的作用是在鑄造范摸中形成空腔。

工人正在將蜂蠟葉片安裝到澆鑄接口上。

已經(jīng)包裹了陶瓷芯的蜂蠟葉片。 粗壯的結(jié)構(gòu)都是澆鑄時(shí)的金屬流道，葉片其實(shí)非常細(xì)小。

將葉片進(jìn)行最后加工，這樣熔融金屬就可以將空腔充滿，不會(huì)造成鑄造砂眼。

加工好的鑄造模型。

這里有很多類似的模型，生產(chǎn)不同規(guī)格的渦輪葉片。

下一步是將這些鑄造模型包裹瓷土，制作陶范。

工人將鑄造模型安裝的一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械上。

用機(jī)械手在陶土液中旋轉(zhuǎn)，使其均勻包裹住模型的任何部位。

這樣才能算合格。

之后加入特殊風(fēng)箱中，在外表噴淋瓷土，形成厚實(shí)的外殼。

操作機(jī)械的工人。

等待進(jìn)行加工的鑄造模型。

這是包裹陶土后的鑄造模型。

這里進(jìn)行風(fēng)干。

精密鑄造車間。

鑄造模型在這里進(jìn)行澆鑄。

首先要進(jìn)行加溫，將鑄造模型外部包裹的瓷土燒成陶瓷范模。

同時(shí)，將內(nèi)部的蜂蠟排出，形成鑄造空腔。

工人取出鑄造范模。

然后這些范模將澆鑄特殊合金溶液。

每種范模都要一種特別的熔爐進(jìn)行加工。

這是一種大型部件的范模生產(chǎn)。

溫度非常高。

最后，生產(chǎn)出的葉片還需要進(jìn)行X光探傷。

每個(gè)葉片都要進(jìn)行多角度探傷，防止出現(xiàn)任何瑕疵。

X光照片，可以看出葉片內(nèi)部的空腔。

工人正在對X光照片進(jìn)行檢查。

整個(gè)渦輪葉片生產(chǎn)工藝非常繁復(fù)，完全超越了珠寶制造工業(yè)，而這僅僅是“工業(yè)皇冠上的鉆石”――航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造的一小部分。 一口氣看完的朋友，是真心愛制造業(yè)的朋友！