德國工業4.0也渴求中國智造，中國航空引擎讓德國也羨慕
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作者：毅品文團隊劉備武，無授權禁轉
近日據德國《柏林消息》報道稱來自中國西安的代表到達德國與其商討轉讓發動機製造技術等有關事宜。據稱此次德國希望引進我國的渦輪葉片技術，這應該是德國第一次向中國提出引進航空渦扇發動機的高端製造工藝。眾所周知德國的精密加工能力很強大，比如德國是極少數掌握了軍艦柴燃聯合動力CODAG技術的國家，德國油紙包零件的梗一度將其推上神壇，不過德國的航空則是一曲悲歌。
（我國高端工業產品生產技術被德國認可不容易）
二戰時德國發明的眾多新式裝備的確引領了世界航空史的潮流，德國Jumo 004噴氣發動機使Me-262噴氣戰鬥機對盟軍戰機產生了明顯的優勢。德國研製的世界第一款彈道導彈V-2多次轟擊英國倫敦造成了較大的威懾作用導致戰後美國違背雅爾塔會議的條款搶在蘇聯前面將百枚導彈及相關設備運出巴伐利亞。英美蘇法等強國對在德國工作的技術人才瘋搶對其航空業造成了致命打擊，就連法國都用誠意請到了發動機大師赫爾曼奧斯特里希。
（德國研製的梭子魚無人機不順利被迫放棄轉而購買美國的全球鷹）
（颱風戰機EJ200發動機大部分是英國羅爾斯-羅伊斯公司的功勞，勞斯萊斯的冠名權被寶馬公司購買了，兩者雖然名字一樣但業務天差地別）
據稱德國想引進的是中國航空發動機的渦輪葉片，這是航空發動機核心機的研製難點的一部分。核心機包括壓氣機、燃燒室和渦輪三大部件。我國的航空動力專家江和甫曾帶領團隊攻克了高壓壓氣機技術，這是航空發動機最關鍵且最複雜的技術。在渦輪技術方面，按照布雷頓循環機理除了提高壓氣機的增壓比以外還能在等熵膨脹及等壓放熱階段進行技術攻關，也就是努力提高發動機的渦輪前溫度。
（氣膜降溫）
提高發動機的渦輪前溫度需要掌握耐高溫材料、冷卻、塗層及發動機的整體設計技術。美製F-100、歐洲RB199及俄制AL-31F發動機的渦輪前溫度能達到1700K，其推重比達到7.5-8一級。F-22使用的F-119發動機其渦輪前溫度為1973K，F-35的F-135發動機渦輪前溫度為1807-1950K，後者推力更強但其高速性下降不少。中國的渦扇-10A發動機的渦輪前溫度達到1747K，其渦輪葉片在生產時換成了DD6鎳基單晶渦輪葉片，這是北京航空材料研究所研發的第二代單晶高溫合金。粉末合金高壓渦輪盤技術使渦扇-10A發動機具備較高的損傷容限其持久的耐高溫特點對軍用發動機來說大有裨益。最近我國的成都航宇超合金技術有限公司利用稀土元素錸研製的單晶渦輪葉片屬於第五代高溫合金材料，美國F-22的F-119發動機採用的Lamilloy合金屬於第三代單晶合金！不過金屬錸造價高，中國能否將其大批量投產有待觀察。未來發動機的渦輪前溫度達到2300K的話航空煤油必須要加入其他物資形成新的合成燃料。
（新的持久耐高溫材料是航空發動機製造技術的一種重要手段）
工作狀態中的高壓渦輪轉速能達到1.5萬/分的轉速，巨大的離心力再加上燃燒室高溫燃氣沖刷會使葉片上的氣流更複雜。看似平整的渦輪葉片表面實際上要被挖許多微孔，利用葉片內的湍流和葉片表面的層流氣膜來給葉片內外降溫（上世紀90年代的技術能使渦輪前溫度達到1204-1537K，21世紀則發展到1537-1760K）。極為複雜的流場非常考驗流體力學計算，CFM公司的LEAP發動機能根據工況自動調節氣流的大小，我國的超級計算機憑藉複雜數值運算的優勢經過反覆的分析也獲得了寶貴的經驗。
（美國洛克希德-馬丁公司的L1011大型客機因為發動機不順利導致項目很失敗，飛機很不安全，英美軍火巨頭和巨頭都受到很大傷害）
（我國的航空發動機降溫技術）
（我國稀土元素錸研製的單晶渦輪葉片屬於第五代高溫合金材料）
2014年歐洲宇航EADS公司改成空客公司，這家行業巨頭雖然以法德軸心且其股份比例一致，但在航空方面德國已經喪失了自主研製能力幾乎拿不住像樣的自主產品。法國的發動機技術雖然不及美國通用電氣、普拉特惠特尼和英國羅爾斯-羅伊斯公司，但其賽峰集團旗下的斯奈克瑪藉助當初美國GE奪取歐洲市場的契機與其聯合組建了CFM公司也賺得盆缽滿缽。
（成都航宇超合金技術有限公司的渦輪葉片產品技術不弱於美國，其第五代金屬錸部件超過美國F-22發動機的第三代單晶葉片，但我國發動機的整體水平還需提高。目前只有英美法俄中具備了渦扇發動機研發能力）
德國西門子雖然有燃機業務卻不用鎳基高溫合金，沒有大量航空器需求牽引再加上研發一款高性能發動機研製周期長風險大等原因德國在此領域沒有建樹也很正常。當初英國羅爾斯-羅伊斯為美國洛克希德-馬丁公司的L1011大型客機研製RB211發動機時陷入了財政困局，1971年英國政府對其救助才使其避免了破產的噩運。如今的世界第一軍火巨頭當年的大客機業務也完全失去，世界頂級行業巨頭都差點倒閉你說這得有多險！如今中國發動機技術被德國看中，證明我國技術人員孜孜以求的精神獲得碩果，《中國製造2025》製造強國的目標一定能實現！（請支持毅品文團隊的各種原創文章及實體書，獨立專業有種有料！）
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