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2222材料工程  2017, Vol. 45 Issue (10): 1-5    DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2017.100001
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一代新材料, 一代新型发动机:航空发动机的发展趋势及其对材料的需求
刘大响1,2,*
1 北京航空航天大学, 北京 100191
2 中国航空发动机集团有限公司, 北京 100097
One Generation of New Material, One Generation of New Type Engine:Development Trend of Aero-engine and Its Requirements for Materials
Da-xiang LIU1,2,*
1 Beihang University, Beijing 100191, China
2 Aero Engine Corporation of China, Beijing 100097, China
全文: PDF(698 KB)   HTML ( 25 )  
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摘要 

在对世界航空动力技术加速发展态势进行简要综述的基础上,对航空发动机关键材料技术的发展现状与趋势进行分析研究,并按照一代新材料、一代新型发动机的思路,提出先进航空发动机主要部件和系统对材料技术的发展需求,并从质量稳定性和工艺成熟度、工程化研究和验证、材料体系和数据、复合材料、适航取证等方面,对提高我国材料技术的发展和应用水平提出了建议。

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刘大响
关键词 航空发动机新材料需求分析研究和验证建议    
Abstract

Based on the brief review of accelerated developing status of aircraft power technology in the world, the present status and developing trend of key materials technology for aero-engine were analyzed. In accordance with the idea of "one generation of new material, one generation of new type engine", development requirements for the materials technology of the system and main parts of aero-engine were proposed. Suggestions for improving development and application level of the materials technology in China were presented from aspects of quality stability and technical maturity, investigation and verification for engineering, materials system and data, composite materials, airworthiness certificate, etc.

Key wordsaero-engine    new materials    analysis for requirements    investigation and verification    suggestions
收稿日期: 2017-07-26      出版日期: 2017-10-18
中图分类号:  V25  
通讯作者: 刘大响   
作者简介: 刘大响(1937-), 中国工程院院士。曾任中国燃气涡轮研究院(原624研究所)总工程师和第一总设计师, 中国航空工业集团公司科技委副主任。现任北京航空航天大学教授、博士生导师, 中国航空发动机集团有限公司高级顾问。兼任总装备部科技委委员, 航空动力专业组长; 中国空军科技顾问; 国防科工局科技委委员; 国家863计划航空航天领域专家委员会顾问; 国家大型飞机重大科技专项专家委委员; 中国科学院、中国工程院"航空发动机及燃气轮机"重大专项论证委员会副主任。是《材料工程》编委会顾问委员, 《航空动力学报》编委会顾问。50多-来, 一直从事航空发动机设计和研究工作。曾任一项国家重点工程(高空台)和三项重大发动机预研工程项目的总工程师、第一总设计师或技术负责人。跨入21世纪后, 担任原国防科工委(现国防科工局)某技术验证计划专家委员会主任、总师组组长和总装备部某大型研究计划专家委副主任。获俄罗斯科学院荣誉博士学位。荣获国家科技进步特等奖1项、二等奖2项, 部级科技进步奖10余项, 中国航空工业第一集团公司"航空报国"金奖, "何梁何利"科技进步奖, "光华科技"一等奖。1997-当选中国共产党"十五大"代表。2003-当选第十届全国人大代表、人大常务委员会委员、外事委员会委员。主编出版《航空发动机设计手册》(第七分册:进、排气装置)、《航空发动机——飞机的心脏》等专著, 撰写科研报告和论文100余篇
引用本文:   
刘大响. 一代新材料, 一代新型发动机:航空发动机的发展趋势及其对材料的需求[J]. 材料工程, 2017, 45(10): 1-5.
Da-xiang LIU. One Generation of New Material, One Generation of New Type Engine:Development Trend of Aero-engine and Its Requirements for Materials. Journal of Materials Engineering, 2017, 45(10): 1-5.
链接本文:  
http://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2017.100001      或      http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2017/V45/I10/1
序号 计划名称 实施年代 备注
1 航空航天推进计划 1959~ 推重比6~8发动机预研,材料为重要专项之一。
2 发动机部件改进(ECI)计划 1977~1981 推重比8发动机改进改型,对材料的使用可靠性进行了深入研究。
3 发动机热端部件技术(HOST)计划 1980~1987 F100、F110发动机改进改型,重点研究了涡轮叶片的材料特性和防护涂层。
4 综合高性能涡轮发动机技术(IHPTET)计划 1988~2005 新一代推重比12~15一级涡扇/功重比11~12一级涡轴发动机预研。
5 先进高温发动机材料技术计划(HITEMP) 1989~2005 对先进复合材料的可行性验证、结构分析模型的证实及试验方法的研究。包括金属间化合物、陶瓷、高分子复合材料等。
6 先期概念技术演示验证计划(ACTD) 1995~2005 F119涡扇发动机/PW207涡轴发动机研制,侧重于材料与制造技术的工程化研究。
7 极高效的发动机技术(UEET)计划 2000~2005 面向GENX涡扇发动机、AE1107涡轴发动机研制,材料为七个子课题之一。
8 先进航空发动机材料(ADAM)计划 2003~ 研究下一代发动机用单晶合金、轻质量高温软磁材料、先进金属基复合材料、革新的粉末材料、先进的粘接技术。
9 下一代制造技术计划(NGMTI) 2004~2008 金属加工制造和复合材料加工制造是其中两个重要研究领域。
10 通用经济可承受先进涡轮发动机(VAATE) 2006~2017 面向新一代推重比15~20一级涡扇/功重比12~15一级涡轴发动机预研,强调军民共用技术。材料作为四个研究计划的重点技术支持小组之一。
Table 1  美国部分航空发动机材料和制造技术发展计划
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