中國航空發(fā)動機歷來有幾個不解之謎，比如國產(chǎn)發(fā)動機就比類似的進口發(fā)動機貴很多，太行發(fā)動機一臺賣4000多萬人民幣，而進口俄羅斯AL-31發(fā)動機一臺才3000萬人民幣，為啥指標差不多，我們價格卻比進口貨貴這么多？難道工人工資太高？從實際調(diào)查來看，航空發(fā)動機制造廠員工一個月就是幾千塊，極少上萬。

最近，中科院金屬所沈陽分院的一篇論文為我們揭開了謎底，這一篇文章題目叫做：航空發(fā)動機單晶高溫合金葉片典型鑄造缺陷的全流程控制技術(shù)及應(yīng)用 。

國產(chǎn)太行發(fā)動機價格比進口發(fā)動機昂貴

其中主要成就為：

復(fù)雜冷卻結(jié)構(gòu)空心單晶葉片制備是困擾我國先進航空發(fā)動機裝機和定型的主要技術(shù)瓶頸之一。本項目針對單晶高溫合金葉片制備過程中出現(xiàn)的雜晶、小角晶界、取向偏離、再結(jié)晶和型殼反應(yīng)等缺陷開展了全流程控制技術(shù)研究。

首先基于晶粒和枝晶競爭生長理論，提出了螺旋選晶器起始段和螺旋段的優(yōu)選結(jié)構(gòu)和優(yōu)化工藝，將晶體取向偏離超標的廢品率從大于20%降低到小于1%。采用了在雜晶形成區(qū)預(yù)置晶核、主動控制該區(qū)域局部散熱條件以及抽拉速度等雜晶缺陷控制方法，使單晶葉片雜晶廢品率從大于90%降低到小于10%。闡明了小角晶界的形成機理是以枝晶偏轉(zhuǎn)方式形成，提出了通過控制單晶晶體取向偏離度減少小角晶界的新思路，將小角晶界的形成頻率從大于90%降低到小于30%。

看著不起眼的渦輪葉片，確實航空發(fā)動機最值錢也最難制造的零件

研究了再結(jié)晶對單晶高溫合金蠕變性能的影響；提出了減少單晶高溫合金葉片再結(jié)晶的方法，將單晶葉片再結(jié)晶廢品率從大于60%降到5%以下。提出了多項工程上行之有效的缺陷控制措施，發(fā)展了一套從模具設(shè)計到鑄件檢驗的單晶葉片全流程控制技術(shù)，不僅成功解決了我國多種單晶葉片從無到有的問題，還將實心單晶葉片的合格率從小于20%提高到75%以上，復(fù)雜空心單晶葉片的合格率從小于10%提高到50%以上，極大地促進了我國單晶葉片鑄造技術(shù)的進步，為我國多個新型航空發(fā)動機的研制提供了葉片保障。

以上內(nèi)容可以看出，中國渦輪單晶葉片合格率長期低下，不到1成，外加加工過程報廢，實際上就是100個零件合格3-5的水平，報廢率如此之高，難怪發(fā)動機價格昂貴，而且產(chǎn)能嚴重不足，即使非常努力的加班加點，干出來的零件大部分都是廢品，所以工人收入普遍不高。

殲11B價格昂貴的原因就是：發(fā)動機太貴，碳纖維用太多

從某些資料來看，美國發(fā)動機廠家，渦輪葉片報廢率不到一半，這是一個非常驚人的數(shù)據(jù)，中國發(fā)動機行業(yè)從渦噴7，渦噴13時代就延續(xù)了高達9成的報廢率，確實不堪重負，因為渦噴葉片向來是極其昂貴的高溫金屬制造的，而且金屬非常硬，極其難加工，一點點啃，而且精度非常高，經(jīng)常達到0.01毫米，一不小心就報廢，現(xiàn)在先進發(fā)動機渦輪葉片經(jīng)常要加入比黃金還貴的徠等極稀有金屬，而且加的越多，渦輪性能越高，而中國幾乎沒有錸礦，經(jīng)常被控制礦山的歐美公司卡脖子。

最初最終想出的招數(shù)就是，用稀土大量出口和外國換極少量的錸，相互卡脖子變成相互松手喘口氣，最近傳來好消息，陜西發(fā)現(xiàn)100多噸的錸礦，中國發(fā)動機終于又躲過一劫！

殲20現(xiàn)在使用太行發(fā)動機，未來將采用渦扇15峨眉發(fā)動機

這次中科院的葉片制造技術(shù)特大突破，使得國產(chǎn)渦輪葉片報廢率暴降，預(yù)計未來幾年，中國發(fā)動機產(chǎn)量將會發(fā)生井噴，而且發(fā)動機價格也會不斷下降，這對于苦苦等待發(fā)動機的殲20威龍來說，真是一個巨大的好消息。

來源：大水來