[據(jù)英國《飛行國際》網(wǎng)站2012年5月8日?qǐng)?bào)道]正當(dāng)其競(jìng)爭對(duì)手（GE公司）準(zhǔn)備在民用發(fā)動(dòng)機(jī)上大規(guī)模應(yīng)用陶瓷基復(fù)合材料（CMC）的時(shí)候，普·惠公司卻對(duì)這種高溫材料用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的成熟度提出懷疑。

　　普·惠公司運(yùn)營和工程高級(jí)副總裁PaulAdams說：“我對(duì)CMC短期或中期內(nèi)能否得到收益保持懷疑態(tài)度，現(xiàn)在看不到大規(guī)模應(yīng)用CMC的途徑。”

　　普·惠公司與通用電氣（GE）高度看好這種新材料的態(tài)度是完全對(duì)立的。將于2016年投入使用的CFM國際公司Leap-1發(fā)動(dòng)機(jī)的前景有賴于通用電氣公司設(shè)計(jì)的CMC材料。

　　CMC將制成第二級(jí)高壓渦輪動(dòng)葉的外部靜子環(huán)，會(huì)作為阻止渦輪葉尖熱排氣泄露的封嚴(yán)裝置。通用電氣公司同時(shí)也在研究CMC在同一渦輪級(jí)動(dòng)葉上替代高性能金屬的技術(shù)，但是何時(shí)能完全替代還是未知數(shù)。

　　通用電氣公司Leap發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)戰(zhàn)略總經(jīng)理DaleCarlson說：“我們正在全力以赴研究CMC?！?/P>

　　研制理念的分歧增加了普·惠公司齒輪傳動(dòng)風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)和通用電氣公司Leap發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)差異，這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)用在數(shù)以千計(jì)的窄體客機(jī)上，包括空客A320neo、波音737MAX、龐巴迪C系列、中國商飛C919、伊爾庫特MS-21和三菱支線客機(jī)。

　　兩種發(fā)動(dòng)機(jī)最大的不同是普·惠公司采用了減速齒輪。但是普·惠公司和通用電氣公司在如何解決熱管理問題上也存在分歧。提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率意味著需要更高的壓升，這將使核心機(jī)內(nèi)的溫度上升數(shù)百攝氏度，這會(huì)超過目前所有合金的熔點(diǎn)。

　　這意味著為了承受更高的溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)不得不采用更為先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)或者更耐高溫的材料。

　　通用電氣公司的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中同時(shí)采用了上述兩種方法，但是更側(cè)重于后者。CMC是由碳化硅纖維和陶瓷基體組成的，其密度只有金屬材料的三分之一，但耐溫能力達(dá)到1480°C（2，700°F），比傳統(tǒng)金屬提高200°C到240°C。

　　普·惠公司的齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)并沒有采用新型材料，但使用了全新的“超冷”系統(tǒng)來保持發(fā)動(dòng)機(jī)金屬渦輪葉片的工作溫度低于其熔點(diǎn)溫度。

　　普·惠公司的Adam說：“空氣冷卻仍然是提高渦輪進(jìn)口溫度的最佳途徑?！?/P>

　　Adam承認(rèn)在缺少先進(jìn)材料的情況下，提高核心機(jī)溫度最終會(huì)使冷卻系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。這就要求必須對(duì)冷卻劑本身進(jìn)行冷卻，而不是簡單的將空氣直接引入渦輪內(nèi)部。這意味著所引氣體要首先引至核心機(jī)外并通過換熱器，然后重返核心機(jī)內(nèi)部對(duì)渦輪高溫部分進(jìn)行冷卻。

　　對(duì)于通用電氣公司來說，上述方法風(fēng)險(xiǎn)顯然太高。

　　Carlson說：“對(duì)于像Leap這樣的民用發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)擁有更好材料的時(shí)候，我們不需要使用主動(dòng)冷卻這樣的技術(shù)給發(fā)動(dòng)機(jī)增加額外的復(fù)雜度。”

　　但是CMC能否用在核心機(jī)中，哪怕不是在其最惡劣的環(huán)境下應(yīng)用仍然存在爭論。CMC由美國航空航天局（NASA）和軍方于20世紀(jì)80年代中期開始研制，并最終應(yīng)用在通用電氣公司已經(jīng)被取消的F136發(fā)動(dòng)機(jī)第三級(jí)低壓渦輪導(dǎo)向器葉片上。

　　但是由于制造成本高和對(duì)材料在使用中可靠性的疑慮導(dǎo)致CMC應(yīng)用到民用發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的步履緩慢。普·惠公司Adams估計(jì)CMC的制造成本要比傳統(tǒng)材料高出10—100倍，但通用電氣公司可能由于缺少像普·惠公司這樣先進(jìn)的冷卻技術(shù)，而不得不使用CMC材料。

　　Carlson則回應(yīng)說通用電氣已經(jīng)解決了這些阻止普·惠公司將CMC材料立即投入使用所碰到的問題。

　　他表示：“普·惠公司無法得到我們是如何設(shè)計(jì)和制造CMC零件的商業(yè)秘密和專利信息，這確實(shí)是一個(gè)獨(dú)一無二的過程，我們已經(jīng)掌握了這一方法。”

　　作為長期目標(biāo)，普·惠公司認(rèn)為CMC具備使齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率進(jìn)一步提高的潛力。實(shí)際上，公司對(duì)其長期目標(biāo)的解釋就是“解決CMC的成本和可靠性問題”。（作者單位系中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心）

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