航空发动机叶片论文

众所周知，从北航走出了许许多多的航空航天领军人物，其中有的人人皆知，有的却默默无闻，下面我给大家分享三位“名气较低”的领军人物。

徐惠彬

徐惠彬教授历任北航材料科学与工程系系主任、材料科学与工程学院院长，北京航空航天大学副校长，北京航空航天大学党委常委、常务副校长。现任北京航空航天大学校长。关于他的成就鲜有报道，因为他主要研究是航空发动机叶片的热障涂层，该项技术在国产航空发动机上已经大规模应用。大家懂的，多说不宜。

刘红

刘红，女，教授，博士生导师，俄罗斯自然科学院外籍院士，国际宇航科学院院士。2001年任教授，2004年起任职于北京航空航天大学。刘红教授主持“月宫一号”的研究，2014年5月20日，我国第一个、世界上第三个月球基地生命保障人工闭合生态系统地基实验装置“月宫一号”105天的密闭多人试验获得成功。“月宫一号”的试验成功，对保障中国载人月球基地及火星探测等航天计划的顺利进行、保障航天员生命安全和生活质量，具有极为重大的意义。

唐立

唐立江苏宜兴人，核武器物理研究与设计专家，中国工程院院士，现任北京应用物理与计算数学研究所总工程师。1988年，毕业于北京航空航天大学。2017年，当选中国工程院院士。他的父亲是唐西生，1997年当选为中国工程院院士。关于他的报道比较少，总结来说曾设计隐身机尾喷管，后跨界造出5款核弹头。

因为钨的熔点在高温下容易与氧气发生反应，升为气态，所以不是生产发动机叶片的理想材料，而铼非常适合在高温下工作，它的抗拉伸强度非常高，而且在高温和极冷极热的状态下转换非常稳定，不会出现变形，所以是非常好的航空发动机叶片材料，可以提升单晶合金叶片的抗蠕变，耐高温、抗氧化的性能。

这个问题比较复杂，可以当我们研究生毕业论文去写了...这只能给你说个大概了。首先压气机每一级叶片都是分为静叶和动叶的（不是你说的风扇，那个只有一级动叶），涡轮做功带动前面的压气机的动叶（也可以理解为转子）旋转对从进气道进来的空气进行压缩。它并不是你说的每一级的速度是一样的，压气机整体是收缩的通道，空气压缩后体积变小了，最多也只能说是角速度一样；在级与级之间的每一级的压气机转子的角度（这里面是有很多角度的）也是不同的，这个主要根据设计人员来决定，考虑的因素会很多，不仅仅是只考虑压缩比的因素（效率、空间、防止喘振和发动机结构之间配合等等）。还有一个问题，压气机是增压减速的，最好可以减速到零，动压力全部转化为静压力（当然这几乎是不可能的）。可不是你说的加速啊。可以简单来说压气机工作原理，动叶起到压缩的作用，可是由于动叶旋转后（目前常用的是轴流式压气机）将会使得空气具有一个切向的速度，所以无法直接立刻进入下一级动叶进行压缩，需要一级静叶使得空气再只进行轴向运动（切向速度为零）；静叶的作用是保证压气机的压气效率。目前的军用航空发动机压气机的级数6、7级左右，总压缩比在25+，开始的几级压缩比很高，后几级压缩比也就，主要是为了保证效率，和以一个稳定的流场进入燃烧室，从而提高燃烧效率；民用的级数更多10+，总压缩是越高越好，（这个和经济性相关）有40+。只能说成这样了，我就不找个大段的文章粘过来给你看了，如果你想具体从原理到设计的了解航空发动机的压气机工作原理，可以自己去找本书看看，相关的：叶轮机工作原理，流体力学等等

这两种元素的特质是不一样。铼延展性更好一些，更加的安全一些。虽然价格贵，但是使用寿命长。钨耐高温，但是用的时间非常短。

因为铼是不会产生热胀冷缩的现象的，这种特性是非常适合制作一些飞在天上的东西，是不会产生一些意外的情况的，这种东西有着一个很好的稳定性的，可以应对一些极端的天气的。

叶片角度每一级都不同。单级的压气效率是有理论极限的，多级的话可以大大提高这一理论极限。具体的挺复杂。

航空发动机代表了一个国家航空工业的水平，受制于航空发动机的研发水平，世界上能独立生产航空发动机的国家屈指可数，而航空发动机的涡轮叶片更是“皇冠上的明珠”，涡轮叶片的性能水平，是发动机先进程度的重要标志。

涡轮发动机叶片要承受较大的工作应力和非常高的工作温度，而且这种应力和温度的变化是非常频繁地发生，此外还有腐蚀和磨损等问题，因此在材料的选择上，就非常苛刻；而现代发动机叶片的材料，为了兼顾各种性能要求，并不是用某种单一的金属材料来生产，而是由很多种材料来合成。

国外自上世纪70年代以来，开始研制定向凝固高温合金、单晶高温合金等涡轮叶片材料，也让航空发动机具有了优异的性能；国内的航空发动机水平，经过这些年的奋起直追后，到目前为止已经发展到比较成熟的水平，与世界先进水平的距离越来越近。

国产第三代DD409单晶耐高温合金，其中就含有镍，钼，钛，铼，钨，铬等元素，其实这些元素在世界各国的发动机叶片中都有，只是含量比例各自不同而已。

钨的熔点是3422℃，理论上是最适合生产发动机叶片的材料，但是钨在高温下容易与氧气发生反应，除此之外，钨在高温下也会升华为气态，所以单一的钨金属，并不是生产发动机叶片的理想材料。

而铼的熔点是3186℃，也非常适合在高温下工作，它的抗拉伸强度高达1172Mpa，在高温和急冷急热状态下转换非常稳定，不会出现变形，所以铼是非常好的航空发动机叶片材料，可以提升单晶合金叶片的抗蠕变，耐高温，抗氧化性能。

但航空发动机还要考虑其它方面的要求，所以铼在发动机叶片中的含量也不会超过6%，而且钨也是航空发动机叶片的材料之一，只是含量不如铼高而已。

因为只有它才是最适合发动机的，而且这样能够保证国产飞机的飞行情况，也不会出现氧化的情况，不会在行驶的过程中下降。