15000轉是機械硬盤轉速的天花板,高速電機15000轉( 二 )


這就意味著制作葉片的材料必須具備同時承受高溫和高壓的性能,而這就是制約航空發動機進一步提高轉速的因素 。▼下圖為加工中的軍用小涵道比航空發動機的渦輪盤葉片特寫,葉片材料技術制約了航空發動機的轉速提高,地球上的金屬元素要么耐高溫而強度低,要么強度高卻不耐高溫,人類需要將它們制成既耐高溫又有強度的合金才能用來制作葉片,這表示葉片的強度與耐高溫性能時有極限的,而電機在這方面的極限要求低得多,因此它更容易實現高轉速和超高轉速 。
因此當我們關心國產“太行10”發動機究竟行不行時,實質上是在關心科研人員究竟能不能研制出能承受約17噸重量和1800℃高溫的葉片 。這也是我國以“舉國之力”投入到航空發動機的研發中也很難見成效的原因,同時也是世界上只有5個國家能獨立研發航空發動機的原因 。而電機就不一樣了,盡管它也受高溫的影響,但是這樣的“高溫”卻只有300℃左右,安上一個散熱風扇就解決了,至于高壓因素則是基本不存在的 。
可見電機的運行環境工況比航空發動機好太多太多了,因此只要有需求,哪怕研制一個轉速達到30萬/分的高速電機也沒有太大難度,甚至一個院校或者公司的專業團隊就能進行這樣的研發,這就是我們說電機轉速永遠比航空發動機轉速高的依據 。▼下圖為性能接近美制F119的國產渦扇-15航空發動機,這里所說的“接近”只是樂觀估計,由于葉片材料技術的制約,我們的航空發動機很難達到美制水平,如果能解決這個問題,那我們距離能生產出“讓板磚飛起來”的航空發動機的日子也就不遠了,然而現實是摘取這顆工業皇冠上的明珠是一個十分艱難的過程 。

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