【簡介：】前段時間有很多網(wǎng)友還在沾沾自喜，認(rèn)為雖然美國的阻擾，收購馬達(dá)西奇似乎已經(jīng)是板上釘釘?shù)氖虑榱?，?shí)際上不管收購成功與否，我認(rèn)為把自己的命運(yùn)寄托在別人的身上是非常不靠譜的，就像
前段時間有很多網(wǎng)友還在沾沾自喜，認(rèn)為雖然美國的阻擾，收購馬達(dá)西奇似乎已經(jīng)是板上釘釘?shù)氖虑榱?，?shí)際上不管收購成功與否，我認(rèn)為把自己的命運(yùn)寄托在別人的身上是非常不靠譜的，就像足球依靠外援一樣，當(dāng)然收購也好引進(jìn)也罷可以“走捷徑”，但是總歸是人家的，會生“知識產(chǎn)權(quán)”、“水土不服”“營養(yǎng)不良”、“斷供不給飯吃”等毛病，只有靠自力更生為主，“外援”為輔，雖然慢一點(diǎn)但把主動權(quán)掌握在自己手里，努力奮斗才會贏才是王道。
為什么航空發(fā)動機(jī)那么難造？
梁老師說事，為您回答這個問題。
為什么？咱別的不說，網(wǎng)絡(luò)上有很多航空發(fā)動機(jī)的圖片，您先自己瞅瞅。
好家伙一個大鐵桶，中間一個葉片狀的風(fēng)扇，四周圍密密麻麻爬著您看都頭皮發(fā)麻的各種線路和管子。
別的不說，就這外形，就已經(jīng)告訴您，這玩意他就不是一般人能搞定的，設(shè)計圖紙估計就得論噸算。
可是小編可以明確的告訴您，航空發(fā)動機(jī)其實(shí)最難壓根就不是什么設(shè)計，最難的是材料問題。
說個事您就明白了。
弗蘭克·惠特爾估計這個名字，很多小伙伴就沒有聽過，但搞航空發(fā)動機(jī)的人，就沒有一個不知道的。
這位老先生，是英國人，是他最早提出噴氣式飛機(jī)的發(fā)明人。
老先生打小就喜歡飛機(jī)，尤其是在第一次世界大戰(zhàn)的時候，他親眼看到了，飛機(jī)在空中進(jìn)行近戰(zhàn)格斗的場景，打這里起他就對飛機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣。
您都不知道，老先生十六歲的時候，就考入了英國皇家空軍見習(xí)學(xué)校，畢業(yè)之后就進(jìn)入到了克蘭威爾的皇家空軍學(xué)院學(xué)習(xí)。
在這里學(xué)習(xí)的時候，他就發(fā)現(xiàn)當(dāng)時的活塞發(fā)動機(jī)已經(jīng)發(fā)展到了巔峰，他已經(jīng)不適應(yīng)飛機(jī)高速的發(fā)展需求。
所以他從這個學(xué)院畢業(yè)的時候，寫的畢業(yè)論文就是有關(guān)渦輪噴氣式發(fā)動機(jī)的工作原理。
這套原理到現(xiàn)在都沒有變，先是吸進(jìn)去一口空氣，這口空氣經(jīng)過一個雙面離心壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，往單管燃燒室內(nèi)噴油燃燒，燃燒后的高壓燃?xì)怛?qū)動渦輪帶動壓氣機(jī)，接著這些東西就從尾噴管噴出。
您就看哇，飛機(jī)的屁股不是藍(lán)汪汪他就是紅丟丟的，這個時候飛機(jī)就可以獲得一個很大強(qiáng)度的推力。
還還不算，這位老先生還經(jīng)過一系列的推算，推導(dǎo)出了發(fā)動機(jī)熱力學(xué)的基本方程式，隨后他還提出，飛機(jī)可以讓他的巡航高度拔高到三萬五千米。
三萬五千米啊，這膽絕對夠肥的，您要知道上個世紀(jì)五六十年代，美國人給小彎彎開著他們的U—2高空偵察機(jī)，最高才飛兩萬兩千兩百五十米的高度。
這可是五六十年代，而老先生提出的理論是在二十年代末期，您說說。
就這U—2高空偵察機(jī)有一段時間，讓小彎彎肆無忌憚的跑到咱這里窺視。
沒法子，就這個高度，是我們的飛機(jī)無法企及的高度，當(dāng)然最后被我們用智慧加導(dǎo)彈給揍了下來。
這說的有點(diǎn)遠(yuǎn)了，咱接著說。老先生提出噴氣式飛機(jī)可以拔高到三萬五千米，當(dāng)時他的年齡才二十三歲。
說道這里，估計很多小伙伴懷疑：“噴氣式發(fā)動機(jī)不是德國人搞出來的嗎？好像沒有英國人什么事？”
小編說的問題就在這里，當(dāng)時老先生提出這個概念之后，四處奔波，很多廠商壓根就不看好老先生的東西和設(shè)計方案。
最后只落了一個申請專利的地步，就戛然而止了。
當(dāng)然了這里頭有老先生設(shè)計超前的原因，再有一個就是在當(dāng)時材料不好找的原因。
別的不說，1937年四月十三號的時候，他在朋友的資助下，造出了第一臺發(fā)動機(jī)。
但這第一臺發(fā)動機(jī)因?yàn)椴牧系膯栴}，工作一直不穩(wěn)定，尖嘯的聲音大就不說了，還有解體的危險，最后所有的合作者都離開了。
后來老先生一直憋著勁在1938年的四月份，做出了第二臺發(fā)動機(jī)，但很可惜的是，僅僅穩(wěn)定工作了兩個小時，這臺發(fā)動機(jī)在燃燒中就解體了。
為什么會這樣呢？還是材料問題。
到了1939年二戰(zhàn)爆發(fā)了，英國開始支持老先生的研究。支持是支持落到實(shí)處之后，老先生的發(fā)動機(jī)在1940年七月份可以穩(wěn)定工作了。
到了1941年的時候，英國的第一架噴氣式飛機(jī)可以試飛了，當(dāng)時還拉著丘吉爾進(jìn)行了演示。
但讓您絕對沒有想到的是，在演示的時候，老先生作為發(fā)明人，居然沒有被列入邀請之列。
所以這個大力支持，僅僅是停留在表面而已。
直到1945年的八月份，德國人把他們的Me262噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)率先投入到戰(zhàn)場上使用。
英國人伸著脖子，驚訝的張大了嘴巴，瞪著一雙圓溜溜的眼睛，一副不可思議的模樣：“啊！這！??！這這……原來是真的，這東西可以飛的這么快，太牛了！”
“好像，我們也有這東西，真不好意思！”
“那……我們大力支持好了，趕緊的讓他做出來！”
“其實(shí)我們已經(jīng)大力支持了！”
“那還等什么？這次要更大力的支持！快去！別在耽擱了！”
于是老先生十分痛心的捂著心口，在之前很長一段時間里頭，他手里一直攥著最先進(jìn)的技術(shù)，結(jié)果德國的飛機(jī)最先飛到了天上，而且是一飛沖天，驚掉了所有人的下巴。
到了1948年，英國政府這才公開承認(rèn)了老先生的貢獻(xiàn)，并封了爵士，晉升為準(zhǔn)將。
當(dāng)然這些不是重點(diǎn)，重點(diǎn)在于研發(fā)發(fā)動機(jī)的過程中，老先生一直為材料問題苦惱。
那么問題來了，材料咋就卡住了航空發(fā)動機(jī)呢？
您自己想想，發(fā)動機(jī)噴的是火苗子，那溫度可不是一般的高，啥材料能抗的住，在這種高溫高壓下工作？普通材料，時間一長，全得給你融化了。
別的不說，就德國人造的那種噴氣式飛機(jī)，他的發(fā)動機(jī)也只能使用五十個小時，這就得拆下來進(jìn)行大修。
五十個小時能干啥？也就打個七八場戰(zhàn)斗吧，這要是不收手回頭就要發(fā)生空中停車的事故。
您怕不怕？
而到了二戰(zhàn)末期的時候，德國人已經(jīng)沒法生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的鋼鐵材料，以至于這種發(fā)動機(jī)的工作壽命，已經(jīng)下跌到了十個小時到二十個小時的時間。
就這點(diǎn)時間，打上個三次戰(zhàn)斗，發(fā)動機(jī)就得歇菜了。
所以困擾航空發(fā)動機(jī)的，并不是什么原理和設(shè)計，任何大膽的設(shè)計都能設(shè)計出來，最麻煩的是，你的設(shè)計有什么材料能扛得住才成。
如今的發(fā)動機(jī)，也就抗個五百到一千個小時。
說道這里，問題就來了。這些發(fā)動機(jī)到了使用壽命，也沒見他們有融化的極限，咋就不能使用了呢？
要想了解這事，咱就得從微觀來了解了。
首先我們都是九年義務(wù)教育走出來的戰(zhàn)友，都明白任何物體都是由分子或者原子構(gòu)成的。
就拿一塊鋼鐵來說，幾個鐵原子你塞進(jìn)去一個碳原子，這就叫鋼。如果塞的過渡，這叫生鐵，如果塞的少了這叫純鐵。
而我們用的只能是鋼，不能是別的東西，純鐵啦，生鐵拉就不能用。
好了，有了這個知識墊底，下邊就好解釋了。
當(dāng)然，在解釋之前，還得普及一個小知識，分子和原子是運(yùn)動的，而且是無時無刻都在運(yùn)動的，那么這種運(yùn)動隨著溫度升高他運(yùn)動的越激烈。
好吧，發(fā)動機(jī)在噴火的時候，必然會出現(xiàn)這么一個現(xiàn)象。
一噴火，溫度急劇上升，包裹火苗子的鐵殼子，溫度隨之上升。
“熱??！太熱了！”于是鋼鐵內(nèi)的原子開始活躍起來，劇烈的運(yùn)動起來。
那么這個時候，您拿著放大鏡瞅上一瞅，就會發(fā)現(xiàn)，原來幾個鐵原子加一個碳原子的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不穩(wěn)地，有些地方多了幾個碳原子，有些地方少了碳原子。
??！難題出現(xiàn)了，一塊叫做鋼鐵的東西，在局部，有些地方成了純鐵，有些地方成了生鐵。
這是鋼鐵嗎？您告訴小編是不是這樣的？
好吧，這還不是最麻煩的地方，最麻煩的地方，因?yàn)檫@種運(yùn)動，有些地方他沒有分子了，出現(xiàn)了空洞。
別以為不可能，當(dāng)然這種空洞您是拿肉眼看不出來的，而在宏觀上卻有了變化，這件發(fā)動機(jī)的外殼他變長了。
就問您怕不怕？
而這一現(xiàn)象就被叫做融變，那么這種事情他是不可逆的，一旦發(fā)生了，就沒法逆轉(zhuǎn)，所以發(fā)動機(jī)離報廢也就不遠(yuǎn)了。
這也是為什么？二戰(zhàn)德國造出來的噴氣式發(fā)動機(jī)，最好的也只有五十個小時的使用時間，到了他們造不出更加優(yōu)質(zhì)的鋼鐵，他們只能造出使用時間為十個小時到二十個小時的發(fā)動機(jī)了。
當(dāng)然如今也開始解決這個問題。
材料軍工們，把這些個原子啦分子啦，給拉伸到一個放大的級別，變成了一個個的單晶體，單晶體比原子和分子抗熱，至少他會待在原來的位置上。
于是單晶體不斷疊加，在宏觀上我們就看到了發(fā)動機(jī)的各種材料。
這也讓我們的材料可以抗五百多個小時，甚至達(dá)到一千個小時。
但問題是，晶體和晶體之間也是有縫隙，剛出來的材料，縫隙和縫隙之間可以說是天衣無縫的，但隨著使用的溫度不斷的摧殘下，晶體和晶體之間也會出現(xiàn)加大加寬的裂縫，以至于出現(xiàn)空洞，當(dāng)然這種空洞我們?nèi)庋凼强床灰姷摹?/p>
到目前為止這種單晶體的微觀結(jié)構(gòu)在溫度摧殘下的變化，還是沒法抑制的。
當(dāng)然了，這種融變也會讓發(fā)動機(jī)的外殼變長。
不管怎么說吧，如今從原子結(jié)構(gòu)被拉到了晶體結(jié)構(gòu)，讓材料抗高溫有了質(zhì)的飛躍，還是值得慶幸的。
展望未來，很多科學(xué)家，想要把這種晶體結(jié)構(gòu)，在發(fā)展壯大，變成一塊材料就是一個單晶體結(jié)構(gòu)。
那么在這種情況之下，溫度在怎么摧殘，因?yàn)槭且粋€晶體，就不會出現(xiàn)滑動，裂縫也就談不上了。
好吧，發(fā)動機(jī)的材料成為了一塊單晶體，想象都可怕，也就是科學(xué)家們敢想一下，至于我們能不能看得到，見鬼了，這東西完全不可預(yù)知的。
這說的有點(diǎn)遠(yuǎn)了，咱接著往下說。
而如今的航天發(fā)動機(jī)，能抗的住上千度的高溫，他們采用了鈦合金，當(dāng)然了鈦合金有很多種的，想要找到一種合適的配比材料，您得投入多少精力？
反過來說說我們的發(fā)動機(jī)，這么些年來，您以為航空發(fā)動機(jī)困擾我們的是設(shè)計嗎？這個世界有啥設(shè)計能難倒我們中國人的？
難倒我們的是材料，這東西不是說一下子就能搞出來的，而是經(jīng)過了幾年，幾十年，甚至是上百年的經(jīng)驗(yàn)積累出現(xiàn)的成果。
所以材料這東西，他不是發(fā)明出來的，他是經(jīng)過了時間的摸索，經(jīng)過了數(shù)以萬計的各種材料不同配比調(diào)制出來的東西。
這些個東西，就算是相同的原料，重量不一樣調(diào)制出來的材料，他的性質(zhì)都是千差萬別，就算是原料相同，重量也一樣，各個環(huán)節(jié)的溫度不一樣，調(diào)制出來的材料，他的特性也是天差地別的。
所以材料這東西，不是一朝一夕就可以弄出來的。
當(dāng)然了，我們也沒有必要?dú)怵H，您要知道我們國家1949年建國，到現(xiàn)在才多少年，之前的時間當(dāng)中，我們那有材料這個積累呢？現(xiàn)如今咋樣了？
雖然發(fā)動機(jī)不如人家，那又咋樣呢？也不看看我們才走了幾年，一開始我們還沒有發(fā)動機(jī)呢？所以這種差距隨著時間的推移，我們會彌補(bǔ)上來的。
時間在我們這里，而不是他們哪里，要有信心的。
咋說呢？如果材料問題解決了，您還得面臨另外一個問題。
啥問題呢？用什么樣的工具可以對這塊材料進(jìn)行切割，最終切出符合我們要求的形狀？
怕了吧，您造出了非常堅(jiān)硬，還抗高溫抗腐蝕的材料，心情非常高興，那么問題來了，您要用一個比他更加堅(jiān)硬的工具把這貨給切開。
這就是為什么，在工具切削領(lǐng)域中，有一個名稱叫“難加工材料”。
您聽聽這名字，科學(xué)家都這么說，就知道對于材料的切削也是一個大的領(lǐng)域。
其實(shí)每年對于材料切削的工具，他的論文沒有一百也有八十。
切削工具咱就不說了，還有航空發(fā)動機(jī)這玩意屬于高精密的東西。
說個數(shù)據(jù)您就明白了，目前航空發(fā)動機(jī)使用的葉片，他的單邊余量要控制在0.05到0.1毫米，而鑄造這種葉片的合格率也只有75％，怕不怕吧？
這還不是最難的，就這種葉片他不是說造出來，而是您想象不到用生長的方法給長出來的。
沒相到吧，而這種單晶葉片可不是什么生物，而是實(shí)實(shí)在在的金屬——鎳鎢合金。
這種長出來的合金材料比同等質(zhì)量的黃金都要珍貴。
所以航空發(fā)動機(jī)最要命的地方，不是什么設(shè)計圖紙，而是材料，您有多高的材料，您就能在這么高的材料上發(fā)揮你的想象設(shè)計你的圖紙。
那么今天就到這了，喜歡小編寫的，您點(diǎn)個贊，再加個關(guān)注，方便以后常來坐坐。
