碳普惠项目申报,碳普惠试点

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于碳普惠项目申报的问题，于是小编就整理了1个相关介绍碳普惠项目申报的解答，让我们一起看看吧。

1. 战斗机一直在喷火，不会熔化吗？

战斗机一直在喷火，不会熔化吗？

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首先要明白战机火焰的温度与波长:

当火焰温度上升到1500度左右时，波长开始偏向蓝色，而因为此时其他波长段内的发射都较强，与蓝色光中和形成了白色。当温度更高时，蓝色光发射率增大，颜色就更偏向蓝色。发动机在不开加力的情况下，随着油门增加，尾焰温度也基本呈线性增加，尾焰颜色就会从橘红色一直变到蓝白色。当油门最大，发动机推力达到军用推力时，火焰温度最高，尾焰蓝色最强烈。

很多人认为既然军***门的温度已经很高，那加力时的温度一定更高了，其实恰恰相反，发动机加力时，尾焰温度反而会降低。问题出在加力的原理上。可以加力的发动机，在最后一片涡轮之后和喷管之前的这段空间内安装了一套额外的燃料加注系统，称为加力燃烧室。

发动机启动加力，就是启动这套加注系统，向已经燃烧后的高温尾气中再次加入燃料，达到二次燃烧和增加推力效果。燃烧完毕的尾气中氧气含量已经很低，此时加入的大量燃料可以几乎将所有氧气全部烧掉，还会有部分燃料无法烧完，吸收热量分解聚合成微小碳颗粒，使得燃气温度降低。

战斗机的发动机尾喷口经常出现“喷火”现象，其实这是发动机的尾焰。战斗机的发动机尾焰会有不同的颜色，有的是偏红色一些，有的偏蓝色一些，这些都是正常的现象。战斗机的发动机在工作时，温度往往很高，动辄几百上千摄氏度，所以网友们很好奇的一个问题是，既然温度这么高，那么发动机和它的尾喷口为什么不会熔化掉呢？其实发动机并不是普通材料做成的，而是使用了耐高温金属和耐高温涂层，这才保证了它超强的耐高温能力。

在介绍发动机的耐高温材料之前，我们先来了解一下战斗机搭载的发动机的结构，以及发动机尾喷口的分类。现代化战机的发动机通常是由风扇、核心机、低压涡轮、加力燃烧室（加力发动机）、尾喷管、发动机检测和控制系统等组成。以美国F-22战斗机搭载的普惠F119-PW-100涡扇发动机为例，它是由三级风扇、六级高压压气机、短环形燃烧室、单级高压涡轮、单级低压涡轮、三区加力燃烧室、矢量喷管以及全权限数字电子控制系统（FADEC）等组成，最大推力为116千牛，加力推力可达156千牛，加力推重比为9比1。

发动机的尾喷管是一个重要组件，它要保证发动机在排气时能够获得更高的动能，要有很高的出口排气速度来为战斗机提供推力。根据流道的特点，发动机尾喷管可分为收敛喷管和收敛扩张喷管。根据喷口面积的变化与否，尾喷管可分为喷口面积可调与不可调两种。具体来说，发动机的尾喷管主要有以下几种常见类型：可调节的收敛形尾喷管、可调节的收敛扩张形尾喷管、不可调节的收敛形尾喷管或固定喷口面积的亚音速尾喷管。一个优秀的尾喷管，能够改善战斗机的飞行性能，使战斗机拥有更强的机动能力，还能缩短起跑距离，提高战机隐身能力。

随着战斗机的发动机性能不断提升，推重比在不断增加，它的涡轮进口温度也在不断攀升。数据显示，推重比10的发动机的压比达24~25，涡轮进口温度超过1500摄氏度。如果推重比在15以上的话，涡轮进口温度将超过2200摄氏度。因此，战斗机的发动机必须使用更先进的耐高温材料，这样才能延长发动机的使用寿命，减少发动机故障。通常来说，战斗机的发动机主要使用高温合金和高温复合材料等两大类耐高温材料，其中关键是涡轮材料和压气机材料。

首先看一下发动机的高温合金。高温合金是指能够在600摄氏度以上高温环境下、具有抗氧化和抗腐蚀能力、能够在一定应力作用下长期工作的一类金属材料，有时也被称为超合金。一般情况下，战斗机的发动机会使用40%~65%的高温合金。高温合金通常分为镍基高温合金和钛合金，镍基高温合金又可分为单晶高温合金和粉末涡轮盘高温合金，钛合金还衍生出一种钛铝间化合物。

其次了解一下高温复合材料。高温复合材料主要有钛基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料和难熔金属硅化物基复合材料等。当加载方向平行于纤维方向时，钛基复合材料的低周疲劳和疲劳裂纹生长性能都要优于高温合金。F119发动机的矢量喷管调节片驱动器的活塞杆，使用的就是钛基复合材料。陶瓷基复合材料能够在1600摄氏度的高温下保持150MPa的强度，密度只有高温合金的三分之一，拥有良好的抗腐蚀性能和耐磨性。碳/碳复合材料的密度只有高温合金的四分之一，在2200摄氏度的高温下仍具有高强度、高模量和高导热性，可用于制造发动机的热端部件。难熔金属硅化物基复合材料的熔点高于2000摄氏度，在1600摄氏度的高温下仍具有良好的热稳定性、抗氧化性和力学性能。

现代化战斗机的发动机，通常使用热障涂层来提高发动机的耐高温和抗腐蚀能力。除了上面提到的高温复合材料外，近年来还研究出了高温合金微晶涂层、搪瓷涂层、智能涂层和功能梯度涂层等材料和技术。

航空发动机是典型的热机，通过燃烧化学燃料，高温气体做功将化学能转化为动能，航空发动机制造难点就是设计生产耐高温、高强度零部件。在发动机内部，按照工作环境温度由高到底排序，分别是燃烧室、涡轮、涡轮后、喷口排气温度与压气机温度。涡扇-15发动机的燃烧室温度接近2000度，排气温度大概只有600度左右。发动机喷火是因为未完全燃烧的富余燃料在大气中燃烧产生的火焰，外部的火焰对发动机的影响并不大，不必担心发动机被熔化。

燃烧室是空腔结构，部件固定、受力均匀，承受高温能力较强。反而温度相对低100多度的涡轮，是对发动机制造技术与使用材料的终极考验。比如涡扇-15发动机，涡轮叶片是单晶体镍基合金材料（1），熔点达到1150度左右。单晶体指由液态一次性结晶成一片结晶体，比如一片雪花。在相同材料分子结构中，单晶体的强度最大，耐温能力最强。

涡扇-15发动机

然而，由于涡轮进口温度接近2000度，1150度熔点温度仍然远远不能满足要求。为此，工程师在单晶体叶片上钻孔，在叶片内部形成空腔，引入外部冷空气或者滑油进行冷却，大概能使叶片温度降低500度左右。

镂空的涡轮叶片

叶片冷却技术（2）使得涡轮叶片能够抗住1650度左右的高温，但与2000度的环境温度还有差距。于是，工程师又***用了热障涂层技术（3）进行加持，涡扇-15发动机就***用了多元稀土氧化物掺杂的双层纳米氧化锆陶瓷进行隔热，让涡轮叶片温度比环境温度再降低200至300多度，涡轮叶片耐温性基本达到了1900至2000度。要知道，发动机工作温度每提高100度，发动机推力就增加24%，所以说涡轮叶片耐温性决定了发动机的先进性。

战斗机所使用的都是燃气涡轮发动机，其主要原理就是从通过进气口压气机吸入空气，而后空气进入燃烧室与喷射入内的燃油发生燃烧，最后再膨胀做工经过涡轮机喷射出去。现代航空发动机的燃烧室温度最高可以达到2000℃以上，涡轮温度在1500度左右，尾喷口燃气虽然已经经过了一定冷却，但是温度也普遍超过500℃。在如此高温之下，普通材料早就承受不住，高空发动机之所以不熔化，主要是***用了特殊的高温耐热材料以及多种降温结构设计的综合运用。

涡轮承受高温的最主要部分为涡轮叶片，涡轮叶片分为改变气流方向的静子叶片和直接让气流反喷的转子叶片，其中的静子叶片位于转子叶片前方，是直接承受燃烧室喷射高温气体的部位，其温度最高。目前涡轮叶片多***用烧结成单一奥氏体的耐高温稳定镍基合金、铁基合金、钴基合金。涡轮叶片***用中空结构，让气流产生对流、在叶片上形成空气保护膜，并且叶片表面有有集自润滑和耐高温为一体的复合材料热障涂层，这样一整套措施下来，可以将静子叶片温度下降300到600℃，足以保证金属合金材料的稳定运转。


涡轮盘相对于涡轮叶片而言，承受的温度相对较低，但是往往也在700℃以上，由于处于长久的旋转运动之中，对于耐高温持久性的要求也比较高。制造涡轮盘的材料也多为镍基高温合金，早期多***用变形高温材料和铸造高温工艺制造，八十年代后逐步发展出单晶高温合金和凝固高温合金。现在多***用镍基粉末高温合金，在惰性气体的保护下，进行热态成型和快速凝固工艺，可使镍合金的抗高温和强度性能进一步提高，我国已经开发出800℃以上高温合金粉末，用于新式航空发动机之上。



航空发动机的燃烧室是温度最高的部位，早期通常***用与涡轮片相同的镍基合金材料，但是随着高性能发动机不断***用超高温燃烧的方式来提高发动机推重比，现有金属合金材料已经越来越难以满足要求，新型超高温陶瓷材料日渐成为高性能航空发动机标配。陶瓷基复合材料重量只有镍合金的1/3到1/5，但是最高工作温度可以超过1500℃，持续在1200%以上温度工作也具有良好的抗疲劳性能，是目前四代战斗机发动机最主流的材料，美国已经开发出工作温度在1538℃的陶瓷基复合材料，并且助力F35战斗机的普惠F135发动机成为了世界最强发动机。

发动机尾喷管温度较低，制造起来相对简单，使用镍铁合金完全可以胜任，但是为了最大限度的减重，尾喷管已经越来越多的***用重量轻、强度大、耐高温性能在500℃以上的阻燃钛合金材料。美国自行开发的600℃级Ti-V-Cr系阻燃钛合金Alloy-C，已经运用在 F119发动机的尾喷管，强大的推力加上轻质的钛合金大量运用，让这款发动机的推重比达到了10以上，成为了F22战斗机的标配动力！
我国航空高温合金材料经过五十年代仿制苏联，六七十年代在内外封锁中自力更生，再到新时期的大力追赶，目前虽然已经达到一个较高水平，但是与国外仍旧差距不小。航空发动机工作温度每提高100℃，推力就将增加20%以上，要制造出更高性能的航空发动机，我们就必须在基础材料研究、结晶冶金工艺、粉末冶金工艺上继续努力完善和提高。随着涡扇15和涡扇20等高性能发动机的不断涌现，相信我国高温合金材料必将在一次次的前进中最终登上世界之巅！

到此，以上就是小编对于碳普惠项目申报的问题就介绍到这了，希望介绍关于碳普惠项目申报的1点解答对大家有用。

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