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国产航发“症结”找到,改进正在进行,突破后大有作为
军工资源网    2020-02-07 13:09:13    文字:【】【】【
摘要:众所周知,多年来我国在航空发动机的自主研发上一直都存在短板,航空发动机就是飞机的心脏,航发的性能不行就会导致飞机“供血不足”,从而严重影响作战能力。而我国航空发动机之所以长期落后,主要受制于发动机的轴承技术一直无法突破。

众所周知,多年来我国在航空发动机的自主研发上一直都存在短板,航空发动机就是飞机的心脏,航发的性能不行就会导致飞机“供血不足”,从而严重影响作战能力。而我国航空发动机之所以长期落后,主要受制于发动机的轴承技术一直无法突破。

航空发动机的主轴承是发动机的关键部件,其质量的好坏直接影响着发动机的寿命,性能与可靠性。军用航空发动机主轴承的要求相当苛刻,寿命在3000小时左右,并且还要能够承受高温,每分钟上万次的旋转以及各种挤压和摩擦,最后,航空发动机主轴承不能够承受任何程度的损伤,一旦出现损伤便是一个不稳定因素。

相比较于西方国家,中国的航空发动机发展不但起步较晚,并且还是孤军奋战,西方国家在早期的产业发展中形成了垄断的局面。目前世界上四大轴承垄断企业为美国的铁姆肯、日本的NSK、瑞典的SKF、德国的舍弗勒,这四家企业分割世界市场,对于新进入者或者潜在竞争者共同打压。德国的舍弗勒一直想要吞并中国的洛轴集团,美国的铁姆肯一直和中国甘肃的一家名为海林中科科技股份有限公司的轴承企业打官司,其实二者完全不是一个级别的企业。西方长期以来对华进行技术封锁,对军用航发轴承进行禁运,就是担心中国掌握核心技术,从而威胁其地位。

可以说目前中国和西方国家在航空发动机方面存在的差距还是很大的,美制的发动机寿命普遍在6000小时以上,而中国研制的航发只在3000小时左右,美国的F-135航空发动机的最大推力为22吨,而中国还未投入量产的涡扇-15发动机最大推力为18吨,和美国的F-110发动机处于同一水平。在航发关键技术轴承上面,中国使用的轴承钢是M50钢,但这种钢材却是美国在上世纪80年代使用的第一代轴承钢,现如今美国早已经普遍使用第二代轴承钢M50NiL,在原有M50钢的基础上添加了镍,降低了碳的含量,断裂韧性明显提升,疲劳强度更好,并且在使用温度上也有明显的提升。我国在2018年时轴承钢产量就已经达到了382万吨,是名副其实的轴承钢生产大国,但却不是轴承钢生产强国,就是因为质量不过关。

当然,对于中国来说好消息还是有的,中国哈尔滨工业大学与哈尔滨轴承制造公司共同开展的Si3N4氮化硅陶瓷混合轴承的研制已经取得了一定的进展,轴承可以达到每分钟12000转的转速,并且经过试验证明可以连续工作五小时以上。涡扇-15航空发动机的研制已经取得了突破性进展,定型量产也只是一个时间问题。

目前我国最新型战斗机歼-20的发动机依然要依赖俄产的AL-31F发动机,尽管中俄之间关系良好,但受制于人终究不是长久之计,在将来歼-20会逐渐换装国产涡扇-15发动机。

优化航空发动机轴承是一个长期的努力过程,当下我国缺乏这方面人才,甚至已经出现了人才断层,轴承专业在绝大多数高校中成为了依附于机械专业的一门学科,在全国范围内,只有河南科技大学还保留着轴承专业,但是该学校每年只有60名毕业生,相比较于当下的大量需求,显然不足。

相信经过科研人员的努力,中国航空发动机轴承总有“守得云开见月明”一天,到那个时候中国才能彻底摆脱依赖其他国家的现状,真正彻底的实现独立自主。

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