航空发动机轴承是什么?曲折开端与努力发展同行中国航空轴承重大突破航空轴承技术前景大好
众所周知,近几年我国航空技术的发展突飞猛进。无论是量子计算机“本源悟空”上线运行,还是天舟七号货运飞船发射成功,都是里程碑式的突破。如今却有人说,单是美国2万小时寿命的航空发动机轴承,就能死死压制住我们,情况真的如此吗?
在此之前咱们先来了解一下,“航空发动机轴承”是什么?其实,航空发动机轴承可以说是航空发动机中的核心部件,相当于人体的关节,负责支撑和旋转传动,确保发动机在高温、高压、高速等极端环境下稳定运行。
与我们生活中冰箱汽车的轴承不同,航空发动机的轴承具有极高的精密度,且耐磨、耐高温性能都非一般轴承能比。
要知道,航空发动机的最高温度可以达到2000℃,最高转速可达18000转。这轴承要没点儿“真本事”,还真不能保证航空发动机能够正常运行,所以这个看似“不起眼”的零件,确实是相当重要。
那美国的航空发动机轴承,究竟有没有能力压制住我们呢?在回答这个问题之前,咱们先来看一下,我国航空轴承技术曲折的开端。
早在上个世纪80年代,我国航空发动机轴承的弊端就已经显现出来了,例如为歼8II战斗机研制的某型涡喷发动机的主轴承寿命较短,远不能满足使用需求,发动机第一次翻修寿命连200小时都不能保证。
而西方国家当时服役的F15,F16等第三代战斗机用涡扇发动机主轴承寿命已基本实现与发动机同寿,使用寿命已经达到上千小时。
另外,由于早期我国对航空轴承钢的重视不足,导致在很长一段时间内,主要采用西方国家第一代航空轴承产品M50钢。进入21世纪,我国的综合国力得到了飞速发展,到2018年我国轴承钢产量已达到382万吨,连续8年排名世界第一,在航空轴承技术上的投入也逐步增加。
直至2017年,我国突破了铼单晶桨叶技术的难关,为国产涡扇15发动机的研发做足了准备。这是歼20战斗机能装备国产发动机的关键,轴承的公差限制在0.005毫米(5微米)以内,甚至达到0.1微米以下,转速也为每分钟18000转。
再到2022年,我国工程院的研究团队,成功研发了第三代主轴承抗疲劳技术,将航空发动机的使用寿命提升至5万小时,要知道目前全球航空发动机的使用寿命达到2万小时,就只有美国、法国、日本等几个国家。我国这项技术的突破,就此实现对其他各国的单方面“压制”。
此外,我国轴承在工艺上也取得了巨大进步,中航工业安大突破了发动机环件精确碾轧关键技术,成功实现了高温合金、钛合金等材料,复杂截面环形件的精确碾轧成形,进一步满足了航空发动机关键部件的自主保障需求。
继续回到航空轴承技术本身,航空轴承技术的应用可以说是极其广泛,像是天问系列和嫦娥系列,在执行探测任务中,轴承技术就保证了探测器的精准控制和稳定运行。
不仅如此,像机器人、医疗设备、机床等高科技领域,都离不开轴承的高精度与强性能。总的来说,我国航空轴承技术的发展,不仅彰显了大国实力,还造福了各行各业。可以说是,一家“轴承”百家求!
参考资料:
中国突破新型航空发动机关键部件生产技术——中国航空报
神舟、天问、嫦娥、北斗等,国之重器上的“洛轴名片” | 新质生产力调研行⑩
航空轴承钢材料技术获突破我国新发动机或5年内定型