打破西方封鎖!他們攻克航母心臟技術難題,平均年齡34歲

航母是新時代海防大國必備的國防利器,也是一項高難度、多技術大工程,一根攔阻索、一臺彈射器都是制約航母發展的關鍵技術,而航母最核心的技術是它的心臟燃氣輪機。與航空發動機相同,沒有一臺性能優良的燃氣輪機,就無法推動重達數萬噸的航母在海面上航行。長期以來,燃氣輪機核心技術被西方封鎖,我國是如何打破壟斷、研發出自己的燃氣輪機呢?

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燃氣輪機的工作原理是用高溫壓縮空氣推動燃氣渦輪,推動渦輪葉輪一起旋轉,將內能轉化為機械能。原理十分簡單,實現起來卻難,它的技術難點在於,壓縮高溫燃氣的溫度可達1600℃,而渦輪葉片的合金材料的熔點只有900℃,在高溫環境下運行數十秒就會化為鐵水,因此對製造材料提出非常嚴苛的要求。製造材料能承受的溫度越高,燃氣輪機的性能就越好。

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要解決這個問題,只能一方面提高製造材料的耐熱性能,另一方面就是散熱,使熱量達到一種動態平衡,既不會燒熔葉片,又不會降低運行效率、增加油耗,因此不能採用常規方法冷卻。西方採用的是超高效率的內部冷卻技術和經過優化的水-蒸氣循環以及密封技術,可以最大限度減少冷卻介質和空氣洩露。這個技術一直被西方封鎖,從80年代起逐漸替代了蒸汽輪機,成為西方國家主力艦艇上的標配。

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我國於1956年製造了第一款燃氣輪機,此後又陸續試製了十幾種不同型號的海陸空燃氣輪機,但製造成本過高,製造材料和工藝要求達不到,油耗大、變功率反應慢、使用壽命短,長期以來全靠進口國外設備,還要承擔設備維護費用,導致電廠沒有利潤。除此之外,燃氣輪機也限制了我國大型水面艦艇的發展,從90年代引進烏克蘭UTG-2500燃氣輪機後,才解決了我國海軍多年來艦艇動力不足的問題。

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近日,我國在重型燃氣輪機自主研製上又取得重大進展,F級300MW重型燃機主要設計工作已全部完成,實現了重型燃機大尺寸高溫透平葉片的自主設計及材料、冶煉、製造等國產化,所採用的靜葉技術處於世界先進水平。取得這一成就的是我國航空發動機及燃氣輪機科技專項研究團隊,他們的平均年齡只有34歲,從2015年起開始攻克一級靜葉技術難題,經過4年的不懈研究終於打破西方封鎖。

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