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一塊直徑1米的金屬圓盤問世，長期對華禁運高溫合金的某西方國家突然表示“考慮放寬出口限制”。 前不久，我國自主研發的“星核-700”高溫合金渦輪盤成功通過驗收”的消息，讓世界航空工業圈炸開了鍋。因為這一技術，西方國家嚴防死守長達半個世紀，從未對我國公開，甚至在上世紀70年代，中國工程師連渦輪盤樣品都摸不到。  圖來源于網絡 西方同行曾經輕蔑斷言：“他們造不出會飛的發動機”。因為看起來并不起眼高溫合金渦輪盤，卻對戰機性能、客機安全性起著關鍵性作用，是飛機心臟中的心臟。 雖然只是個直徑只有一米左右的小物件，但卻擁有極強的性能：能抵得住700℃以上的高溫炙烤，也能抗住相當于好幾節火車車廂的巨大離心力，而制作渦輪盤的材料一直以來都是航空工業“皇冠上的明珠”。 西方封鎖50年：連課本都不給看 “我們就像被關在門外的學生，連課本都看不到。”中國工程院院士王一德回憶起那段被封鎖的歲月，語氣中仍帶著沉重。上世紀冷戰時期，西方國家為了限制我國發展，于是將高溫合金渦輪盤列入了對華禁運的名單，甚至連生產線都不準我們參觀。  圖來源于網絡 于是時至今日，全球高溫合金市場早已被美國通用電氣、英國羅羅等四巨頭牢牢掌控，它們占據著84%的航空發動機市場。在超大尺寸高溫合金渦輪盤制造領域，西門子、三菱等公司更是壟斷了全球85%的燃氣輪機市場。  圖來源于網絡 這種技術封鎖，導致即便我國燃氣輪機的市場規模早已突破500億大關，但相關設備的國產化率卻連30%都達不到，不僅使企業運營成本一直居高不下，而且還面臨被海外供應商審查數月，隨時面臨斷供風險。 想要自己的航空業不看人臉色，中國人只有自主研發一條路。2009年，我國正式啟動了渦輪盤材料攻關項目，但冰冷殘酷的現實還是讓人一時間無法接受：國產材料制作的渦輪盤在650℃時已成軟腳蝦，而西方同類產品卻能頂著750℃穩定運行。 14年死磕：187次調整，大功告成 巨大的壓力來到了研制團隊的頭頂上。渦輪盤作為飛機發動機的核心部件，不僅要扛得住高溫高壓的環境，而且在工作中不能出現任何瑕疵。相關材料專家說到：“這相當于要求一個人在熔巖里跑馬拉松，還得保持百米沖刺的速度。” 在經過無數次嘗試后，稀土元素的應用讓科研人員看到一線機會。在制造渦輪時，他們嘗試性的加入了幾種稀土元素，卻沒想到這些微量元素幫了大忙，它們如同衛士一般，堅守在材料晶界處，阻止了高溫下的晶格變形。  圖來源于網絡 至此，距離渦輪盤研發成功只有一步之遙，但這一步充滿了艱辛。為了找出最佳配方，實驗團隊連續調整配方達187次，熔煉爐連續運轉了上千小時；材料在測試時遭遇19次斷裂，為了快速解決，團隊更是在四川德陽8萬噸液壓機旁打地鋪攻關；為了獲得0.1%的性能提升，工程師曾連續工作38小時進行參數調整。  圖來源于網絡 終于在2013年，北京科技大學的團隊率先突破。在中國第二重型機械集團，當直徑1.45米的渦輪盤完美成型時，現場爆發出雷鳴般的掌聲——中國從此能造世界最好的“鋼餅”。 亮相即驚艷：三大絕活領先世界 這一塊經過千錘百煉后橫空出世的渦輪盤，被命名為“星核-700”，其中星字代表了中國航天的雄心，核則代表技術之核，而700 的數字直指材料耐受的700℃高溫極限。 雖然耐受極限高溫還不及國外750℃的高度，但已經打破了航空界公認的“650℃魔咒”，躋身“700℃高溫合金俱樂部”。而且“星核-700”還擁有三大絕技，每一項都直擊航空發動機的痛點。 |
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