這些年,中國各方面科技水平都在大踏步前進(jìn),不過一直有一個(gè)核心痛點(diǎn),那就是發(fā)動(dòng)機(jī)跟不上。
雖然我國的航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)也有了長(zhǎng)足進(jìn)步,但距離世界頂級(jí)水平還有很遠(yuǎn)的路要走,《中國制造2025》也明確提出要“建立發(fā)動(dòng)機(jī)自主發(fā)展工業(yè)體系”。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是當(dāng)今世界上最復(fù)雜的、多學(xué)科集成的工程機(jī)械系統(tǒng)之一,需要在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速和高載荷的嚴(yán)酷條件下工作,并滿足功率大、重量輕、可靠性高、安全性好、壽命長(zhǎng)等眾多十分苛刻甚至相互矛盾的要求,因此航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)的“皇冠”。
據(jù)央視《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》報(bào)道,中科院工程熱物理所輕型動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室實(shí)向我們展示了一款渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),其耗油率、壽命都達(dá)到了國際先進(jìn)水平,國內(nèi)此前也是空白,其中所有的零件都是自主設(shè)計(jì)、生產(chǎn)。
尤其是其中的高溫單晶渦輪葉片,是發(fā)動(dòng)機(jī)加工難點(diǎn)中的難點(diǎn)。
單晶葉片處于航空發(fā)動(dòng)機(jī)中溫度最高、應(yīng)力最復(fù)雜、環(huán)境最惡劣的部位,是航空產(chǎn)品第一關(guān)鍵零件,直接決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能。
據(jù)介紹,中國1000公斤級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī),高壓轉(zhuǎn)速接近4萬轉(zhuǎn),切向速度約有450米每秒,溫度1720多度。
而要想生產(chǎn)優(yōu)秀的單晶葉片,離不開珍貴的稀有金屬“錸”。
這是人類發(fā)現(xiàn)最晚的天然元素,在地殼中的含量是所有稀土元素中最小的,比鉆石更罕見,全球約80%的錸用于生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)。
據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù),全球探明的錸儲(chǔ)量?jī)H有2500噸左右,價(jià)格和白金相仿,1克就得兩三百塊錢。
2010年,成都航宇超合金技術(shù)有限公司在其下屬的陜西省洛南縣黃龍鋪鉬礦區(qū)礦山中斟探到了錸,儲(chǔ)量達(dá)到176噸,約占全球儲(chǔ)量的7%,僅次于智利、美國、俄羅斯和哈薩克斯坦。
該公司用一年多的時(shí)間實(shí)現(xiàn)了錸的提純,此后在政策支持下匯集了國內(nèi)外頂級(jí)專家,2013年底在成都市雙流郊區(qū)建廠,2015年7月22日,第一批產(chǎn)品出爐,合格率一鳴驚人。
2016年,國際權(quán)威第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的檢測(cè)報(bào)告表明,成都航宇送檢的單晶葉片在高溫拉伸性能、高溫持久性能等方面的測(cè)試結(jié)果均符合歐美標(biāo)準(zhǔn)。
由此,成都航宇成為國內(nèi)首家單晶葉片成品率達(dá)到量產(chǎn)水準(zhǔn)的企業(yè)。