军事：北航校长称要让中国飞机发动机叶片穿上自己做的衣服(3)

　　第四，搞空气动力学的，都听说过层流和湍流。发动机飞得很高，前面有风扇、压气机把风吹到燃烧室，相当于17级的风速。这个时候的火焰在里边要稳定地燃烧，在17级的风速下，这对于搞空气动力学的也是一个极限，如果设计不好，吹偏了把旁边都烧掉了。

　　大家看看这个图，看看发动机的产品有多么精致。它确实是一件工艺品，由上万个零件组成的。加工精度要达到微米级，甚至有些个别的部件要达到纳米级。

　　另外发动机非常昂贵，刘大响院士是北航的毕业生，他曾经讲过一次报告，他说发动机的产品非常昂贵。它的整个重量价值相当于白银，里边的发动机的叶片，它的价值相当于黄金。这么贵，如果没有一个大量的资金投入，发动机是不可能研制出来的，这就是为什么一个国家穷的时候不可能造发动机。

　　我们讲发动机最核心的核心就是“一盘两片”。“盘”就是涡轮盘，涡轮盘就是把工作叶片插上以后带动它转动的。“两片”一个是导向叶片，一个是工作叶片。导向叶片就是火焰冲出来的时候导流，然后吹着工作叶片转动，它是首先接触火焰的。紧接着就是工作叶片，就是转动的，这是最难攻克的，这就是我们这个团队下面要做的工作。

　　发动机的叶片工作温度已经远远超出了合金的熔点，那么需要几大技术，怎么让它不熔化？第一，需要冷却。中间把它做成空心的，把冷空气吹进去冷却它。在外边形成一个保护膜来保护它。因为有一个温度梯度在里边，表面的温度会降很多。第二，让合金的承温能力继续提高。第三，穿上一层衣服。刚才看到的深色的叶片，就是没有穿衣服的叶片——合金。白的叶片就是穿了一层衣服的叶片，穿了什么衣服呢？这就是我们团队做得很得意的工作，它是一个热障涂层，叫Thermal Barrier Coating，就是TBC，隔热的。

　　这个陶瓷衣服涂上去，难点大了。怎么说呢？首先，因为大家知道陶瓷很脆，金属的热膨胀系数很大。如果金属膨胀，陶瓷没有热膨胀或者膨胀很小，一下就崩掉了，所以要想穿上这层衣服非常难。

　　所有这一切的原因都是要增加航空发动机的工作温度、涡轮的工作温度。提高了温度以后对发动机有非常大的好处。有人计算过，发动机里边每提高100度，它的推力就会增加8%到10%。也有人说航空发动机只要提高100度，这个发动机就是提高了一代。推力增加了，发动机加上飞机的起飞升力就增加，在同样情况下，每增加10%推力，就可以增加10%的载客量，能从300人增加到330人，经济效益好。更不用说军机，推力增加了，它的机动性、作战性才能更大，才能实现超音速巡航，才能追得上别人的飞机。这个常识大家也都知道，发动机的温度决定了它的推力。现在用其他的方法都不太好使，只有提高发动机的温度是最灵的，但是提高温度对搞材料的人来说是一个巨大的难点。