航空发动机材料摩擦学研究进展

吴 彼 ,张振波 ,李 曙*

(1.辽宁省航发材料摩擦学重点实验室,辽宁 沈阳 110016;2.中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心,辽宁 沈阳 110016;3.中国航发沈阳发动机设计研究所,辽宁 沈阳 110015)

20世纪80年代，我国航空发动机研制以引进与测绘仿制为主，在消化吸收方面存在短板。对航发材料摩擦磨损问题关注不足，导致航空发动机由摩擦磨损引起的故障频发，影响飞机功能效能.90年代后期，我国逐渐形成航空发动机开发设计体系，新型号航空发动机尤其是涡扇发动机开始步入自主研发阶段。随着我国综合国力和国际战略地位提升，对航空发动机高性能、大航程半径和长寿命的需求日益增加.航空发动机工作时动部件与动部件、动部件与静部件、静部件与静部件之间，均可构成摩擦副，不可避免地产生摩擦，带来多种形式的磨损，对材料摩擦学服役性能提出更高挑战，由此引发的发动机服役性能衰减和稳定性降低问题凸显.这些已引起广大科研人员对航空发动机中摩擦学问题的重视，并加大科技投入力度.

航空发动机中的摩擦学工况有别于常规机械设备，其摩擦副零部件常常服役于高速、高温、重载(或动载)条件下.高速工况来自于主轴高速运转(8 000～15 000 r/min)带动叶片以极高的线速度(90～500 m/s)旋转；高温工况来自于压气机中被压缩空气升温(250～600 ℃)，航空燃油在燃烧室中燃烧(1 200～1 500 ℃)以及局部高速滑动摩擦闪温(300～1 000 ℃)；重载(或动载)来自于发动机中大推力高机动承力部件如……