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行业新闻

英国开发耐1500度高温钛合金涂层

英国近期开发了一种耐高温(主要成份为铝钛合金)的金属涂层技术,用于涂覆“伊丽莎白”号航母飞行甲板——号称能抗1500度的高温。而这么做的理由,是F-35B型战斗机在垂直降落时,尾喷管的燃气会对飞行甲板形成高温腐蚀效应。

  那么针对这个新闻,我们可以提出三个问题:首先,难道F-35B和航母建造时,就没有考虑到燃气的高温破坏问题?其次,为什么是用铝和钛的合金,真能挡住1500度的温度吗?最后,这一改造能提供多长时间的防护能力?第一个问题的答案是,考虑过,但实际情况比设计时糟糕得多。对于F-35B型来说,垂直起降的动力系统上原本有两种选择;简单的方法,是参照雅克141的设计,在中机身前方设置1-2台简化结构(比如取消加力燃烧室、简化压气机级数)的涡轮喷气发动机,提供垂直方向上的升力。而复杂的方法,则是从主发动机中用复杂的传动机构,驱动风扇来吹出足够的升力。

  只从飞机本身的性能来说,雅克141的法子简单、省事且性能最高——升力发动机这种工作时间很短寿命要求不高的东西,推力可以调教的非常可怕。但是这个路线,实际上是用军舰设计制造的复杂化和对场地的适应灵活性为代价,来换取飞机本身的性能。因为升力发动机的燃气温度非常高,要承受雅克141这样的飞机起降,飞行甲板本身必须是耐热金属而且要采用水冷循环散热——实际上就是造一个特别大号的铺平的航母挡流板。F-35B上想绕开这个问题,采用了性能更低、制造更复杂费钱的升力风扇方案;但试飞结果证明,它没有完全解决喷流温度过高的问题,着舰甲板仍然要进行一定的强化。

北京赛车pk10  第二个问题的答案是,钛-铝合金依靠高铝含量,可以在表面连续形成稳定的氧化铝保护膜,这是它赖以抵挡高温氧化(就是英国人吓得要死的航母甲板腐蚀问题的关键)和钛起火(再说一次,钛在高温下性质非常活跃,耐高温是钛合金的劣势而不是优势)的关键所在。至于抗1500度什么的,那是吹出来的;钛铝系高温钛合金的工作温度极限以550度为分水岭,能到600度的都是性能和价格都非常高的牌号了。再说了F-35B尾喷流哪里来那么高温度,就是雅克141的升力发动机也没有。

  第三个问题的答案,貌似能用得挺久的,据称寿命可以达到50年,航母服役终身不用再维护。据说是利用约10000℃的等离子体加热金属粉末,熔化后的金属形成液滴铺展开来并迅速固化,产生2。5毫米厚的涂层;敷设面积达到2000平方米,占飞行甲板总面积的10%左右。


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点击次数:  更新时间:6/17/2016 10:44:07 PM  【打印此页】  【关闭