中國(guó)科學(xué)院工程熱物理所輕型動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室實(shí)任徐綱:這一款渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)它的耗油率,,它的壽命,這些指標(biāo)都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,,國(guó)內(nèi)也是個(gè)空白,所有的零件都是自主設(shè)計(jì),,然后自主生產(chǎn),,尤其是像里面的高溫的單晶渦輪葉片,,實(shí)際上就是可以說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)里面,,加工的難點(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,,它的鑄造工藝直接決定了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
在這臺(tái)1000公斤推力的發(fā)動(dòng)機(jī)中心,,核心部件就是眼前這60片單晶葉片,。發(fā)動(dòng)機(jī)將空氣進(jìn)行壓縮之后壓入燃燒室,在有限的空間內(nèi)和燃料發(fā)生劇烈燃燒,,產(chǎn)生猛烈的燃?xì)鈬娚淞?,推?dòng)這些葉片高速旋轉(zhuǎn),讓看似單薄的零件迸發(fā)出驚人的動(dòng)力,,每一片葉片輸出的馬力都相當(dāng)于一臺(tái)2.0排量的SUV汽車(chē),。
為了防止熔化,工程技術(shù)人員把每一片葉片都制作成空心,,中間還設(shè)計(jì)了一個(gè)精密而復(fù)雜的冷卻系統(tǒng),。冷卻系統(tǒng)帶走的熱量,可以在1/20秒,、甚至更短的時(shí)間內(nèi)燒開(kāi)一壺水,。但是在1700度的高溫之下,普通金屬還是不夠耐熱,。生產(chǎn)單晶葉片,,離不開(kāi)一種珍貴的稀有金屬-錸。
在成都航宇超合金技術(shù)有限公司,,我們見(jiàn)到了單晶葉片生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的金屬——錸,。這是人類發(fā)現(xiàn)最晚的天然元素,因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)者是德國(guó)化學(xué)家,,因此以萊茵河的名稱命名為錸,。它在地殼中的含量比所有的稀土元素都小,比鉆石更難以獲取,。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的報(bào)告,,全球探明的錸儲(chǔ)量?jī)H為2500噸左右,錸的價(jià)格跟白金的價(jià)格相仿,,一克大概需要兩三百塊錢(qián),。
能夠提純錸金屬的,是成都航宇超合金技術(shù)有限公司的母公司,這是一家上市的礦業(yè)公司,。2010年,,這家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(guó),、俄羅斯和哈薩克斯坦,。近年來(lái),隨著航空工業(yè)的發(fā)展,,錸消費(fèi)量的年均增長(zhǎng)率為3%,,雖然價(jià)格不菲,卻一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài),。