贾海琴
2016年8月以来,我国国产大飞机“三剑客”(分别是用来做军用运输的运-20、用来载客的C919和水陆两栖飞机AG600,因用途和功能不同被称为三剑客。)全面亮相,进入收获期,不仅表明我国大型航空装备产业迈入系列化、专业化发展阶段,也标志着中国自主创新正朝着更高、更强、更远的方向“上天入海”。大飞机项目作为我国科技与经济实力发展到一定阶段后的强国之路,是中国将以国家意志来发展航空事业的体现。但是与西方发达国家相比,我国在大飞机与先进作战飞机的制造技术上仍存在较大差距,一个重大的瓶颈问题就是我国航空发动机的推力严重不足。为了提高发动机的推力,需要增大发动机的涡轮前进口温度,这就需要发动机的涡轮叶片具有更高的承温能力,因此国外大推力的航空发动机全都采用了单晶高温合金叶片。而在我国由于单晶高温合金叶片制备技术的相对落后,大推力航空发动机仍然只能采用定向柱晶叶片,这导致发动机的动力、寿命与可靠性严重不足。显然,如果不能实现单晶高温合金叶片制备技术的突破,我国将难以发展推力更高的下一代航空发动机。中国科学院金属研究所研究员周亦胄博士,在此紧要关头,主动请缨,承担起了单晶高温合金叶片的研究和制备重担,希望能够让拥有自主知识产权的大飞机飞得更高更远。
追根溯源,打破技术瓶颈
周亦胄博士总结发现,单晶叶片的制造难度来源于两方面,一是因为单晶叶片的结构非常复杂,内部有精细的风冷通道需要铸造成形,这导致叶片铸造时会出现很多结构性缺陷;……