制作微型涡扇发动机的材料,制作微型涡扇发动机的材料是什么

摘要： 制造飞机发动机叶片的材料是什么？制造火箭的主要材料是什么？涡扇发动机的外涵道起什么作用？与内涵道相比，谁推力大？苏联米格-15和17，用的是什么发动机？制造飞机发动机叶片的材料是什...

1. 制造飞机发动机叶片的材料是什么？
2. 制造火箭的主要材料是什么？
3. 涡扇发动机的外涵道起什么作用？与内涵道相比，谁推力大？
4. 苏联米格-15和17，用的是什么发动机？

制造飞机发动机叶片的材料是什么？

单晶叶片

现在含铼单晶空心叶片是涡轮发动机的首选和趋势。涡轮的叶片材料必须是镍铁合金。就是在正常浇铸的同时，利用电磁铁产生强大的定向磁场，未凝固高温合金在定向磁场的作用下向同方向漫漫凝固，最后形成所有原子排列一致的单晶体，而不是一般的钢材等是多晶体。这样排列整齐的材料才能承受高温。这就是单晶高温合金制造的秘密所在。

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飞机发动机叶片是整台发动机核心技术最高的部分，也是最难制造的地方，特别是叶片的承温能力是一种型号发动机先进程度的重要标志。因此在某种意义上，飞机发动机叶片的制造水平是一个国家航空工业甚至是工业实力的标志。

飞机发动机工作时，叶片所处的燃烧室最高温度超过2000℃，压力相当于几十个标准大气压，而且叶片以每分钟上千转的速度高速旋转，需要承受强大的离心载荷，如此十分恶劣的工况环境决定了飞机发动机叶片这个“角色”不是普通钢材或金属能够胜任的。

早期的飞机发动机叶片使用的是变形高温合金和铸造高温合金，但是随着飞机发动机推重比增大，这两种材料已经无法满足要求。

上世纪70年代，国外纷纷开始研制新型高温合金。定向凝固高温合金、单晶高温合金等具有优异高温性能的新型材料相继问世。到了80年代，各国开始研制陶瓷叶片材料，并在叶片上开始***用防腐、隔热涂层等技术以提高叶片的承温性能。

如今，各大飞机发动机制造厂商大多使用碳纤维/钛合金复合材料来制造飞机发动机叶片的，比如美国GE公司正在为波音777X飞机研制的GE9X发动机，它的叶片使用先进的航空航天材料钛铝制造。钛铝比常用于低压涡轮叶片的镍基合金重量可以减轻一般左右，使用钛铝制成的叶片，整个低压涡轮机的重量可减少20％。

民航发动机为例，发动机叶片分为风扇，压气机叶片，涡轮叶片。

通用的最新发动机GENX的风扇叶片主体是由复合材料CFRP制成的。前缘和后缘包有钛合金材料，用来保护发动机叶片免于损伤，并且是可以进行更换的。这也是唯一一款***用复合材料的风扇叶片。

其余的发动机的风扇叶片大多由钛合金制成，并且有些中间是中空的。

而至于压气机叶片和涡轮叶片，大多也***用钛合金和镍基合金。

至于为什么成品率低。那就是因为制造复杂了。

发动机叶片要保持重量分布在要求范围内，而且叶片的流线型也有很严格的要求。

在涡轮叶片上还要有气膜冷却的小孔，内部还有气体的流动通道。你说不复杂么？

制造火箭的主要材料是什么？

火箭的主要材料如下： 

1、弹头材料 运载火箭的头部不需要返回地面，只经受穿出大气层时的空气动力加热，一般是用金属或复合材料制造头部整流罩。 

2、弹体材料 火箭或导弹的弹体主要由仪器舱、箱体、过渡段和尾段组成。箱体以外的部分主要起结构支承作用，多***用高强度铝合金制成半硬壳式结构或蜂窝结构。 

3、发动机材料 液体火箭发动机主要由涡轮、推进剂输送泵和燃烧室组成。涡轮材料主要是镍基、钴基合金。泵壳体***用高强度、高致密性的铝合金铸件或钢铸件。 

4、非结构材料 火箭和导弹的特殊工作环境和贮存环境，需要使用诸如耐高温或耐低温的润滑材料、真空密封脂、高级液压油、无机化合物防火腻子、防潮防霉防腐蚀的油漆和涂料等非结构材料。 

涡扇发动机的外涵道起什么作用？与内涵道相比，谁推力大？

泻药。首先，需要知道燃气轮机的工作循环，压气机-燃烧室-涡轮-压气机，具体的工作形式是，压气机是由多级扇叶组成，扇叶分为动叶和静叶，一片动叶和一片静叶组成一组压气机，动叶旋转吸入空气，静叶减速增压，然后继续进入到下一级动叶，静叶，每一级压气机之间的空间都会变小，这样，到最后一级的气压就会特别高了，然后高压的气体持续打入燃烧室，喷入燃料，燃料爆炸性燃烧，产生更大的气压和体积，这些高温高压的气体推动涡轮转动之后喷出发动机外做工，涡轮则与压气机连接，使压气机持续转动压缩空气。这个循环就是在内涵道中进行的，所以内涵道是燃烧提供功力，同时也可以看做一个涡喷发动机。那么外涵道，就是在压气机前加入了一个巨大的风扇，在涡轮后边加入一个自由涡轮，这个自由涡轮连接风扇，风扇转动，产生巨大的推力，通过整流罩直接排出，不进入压气机和燃烧室，直接排出。那么为什么要这么做呢，因为经过涡轮之后，排气速度是很高的，，对于民航客机来说不需要这么高的排气速度，客机需要更大的推力，加一个风扇，效率就高多了，不过这个风扇排气速度就比较慢了，排气速度和快慢直接影响飞行速度，而且太大的风扇高速下会产生阻力，所以风扇也不是越大越好，军机一般都是***用小涵道比，一来是小风扇对排气速度损失小，再来就是阻力相对也小。

苏联米格-15和17，用的是什么发动机？

都是VK-1系列的涡喷发动机，我们参照米格17弄了我们自己的歼5.歼5战斗机是我们完全自主生产零配件，组装试飞并成功批量生产的高亚音速战斗机。其原型机是苏联生产的Mig－17F型战斗机，苏联方面在1953年授权批准在沈阳飞机制造厂生产，此后不久我们就开始了仿制的工作，而仿制的成果就是我们第一代喷气式战斗机——歼5。

我空军早期因为跟苏联有比较频繁的接触，选定的目标自然是苏式装备。不过在一些战争中mig15爆出了很多问题，我们选择了更先进一些的mig17f作为引进对象，随后开始了与苏联的谈判，并于53年成功引进并开始仿制。歼5战斗机最大的意义其实并不在于它对国土防空力量的补充，而是让新中国迅速接触并掌握了喷气机时代的入门技术，让我们一步到位步入了喷气机时代。

虽然mig17仍有很多不足，但依旧是我们很好的教科书，要知道，苏联不仅提供了飞机的[_a***_]制造数据，更提供了喷气式发动机的设计制造技术，这一内一外的技术是非常有用的，对新成立的我们是非常重要额，我们的航空军工也一步跨入了喷气时代。

都是VK-1系列的涡喷发动机，VK-1和VK-1A不加力发动机是用在了亚声速战斗机米格-15和米格-17，以及轰炸机伊尔-28，后来的VK-1F加力式涡喷发动机是用在米格-17F战斗机上。

这款发动机，我国也引进批量生产，涡喷5和涡喷5A，用在歼5战斗机和轻型轰炸机轰5。

1947年，克里莫夫发动机设计局研制成功VK-1涡喷发动机，VK-1涡喷发动机总共生产了2万多台，是苏联第一款大批量生产的涡喷发动机。而“二战”后苏联发动机的初期发展，也是与德国颇有关联，在德国的Jumo-004和BMW-003的涡喷发动机的基础上苏联仿制了RD-10和RD-20，但性能上一般。

而在“冷战”初期的1946年，英国工党的***为保持与苏联的外交关系允许了罗尔斯·罗伊斯公司向苏联出口40台当时最先进的离心式涡喷发动机——“尼恩”。尼恩-Ⅰ、尼恩-Ⅱ和德温特-V，苏联的本土化型号是分别是RD-45、RD-45F和RD-500。1946-1947年，克里莫夫发动机设计局正在RD-45的基础上改进研制了VK-1，在发动机推力上有了明显提升。

整体结构上VK-1的结构与RD-45很接近，***用了单级双向离心式压气机，燃烧室有9个单独的火焰筒，涡轮为单级。由于VK-1发动机***用的是离心式压气机，与先进的轴流式压气机相比，机身直径更大。后续的VK-1系列涡喷发动机的改型，主要是提升推力性能，增加了“加力”，提升了加力状态下的工作时间。