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英國(guó)開(kāi)發(fā)耐1500度高溫鈦合金涂層

文章來(lái)源：網(wǎng)上搜集　訪問(wèn)3147次　2016-06-13 09:11:14

　　英國(guó)近期開(kāi)發(fā)了一種耐高溫（主要成份為鋁鈦合金）的金屬涂層技術(shù)，用于涂覆“伊麗莎白”號(hào)航母飛行甲板——號(hào)稱能抗1500度的高溫。而這么做的理由，是F-35B型戰(zhàn)斗機(jī)在垂直降落時(shí)，尾噴管的燃?xì)鈺?huì)對(duì)飛行甲板形成高溫腐蝕效應(yīng)。
　　那么針對(duì)這個(gè)新聞，我們可以提出三個(gè)問(wèn)題：首先，難道F-35B和航母建造時(shí)，就沒(méi)有考慮到燃?xì)獾母邷仄茐膯?wèn)題？其次，為什么是用鋁和鈦的合金，真能擋住1500度的溫度嗎？最后，這一改造能提供多長(zhǎng)時(shí)間的防護(hù)能力？第一個(gè)問(wèn)題的答案是，考慮過(guò)，但實(shí)際情況比設(shè)計(jì)時(shí)糟糕得多。對(duì)于F-35B型來(lái)說(shuō)，垂直起降的動(dòng)力系統(tǒng)上原本有兩種選擇；簡(jiǎn)單的方法，是參照雅克141的設(shè)計(jì)，在中機(jī)身前方設(shè)置1-2臺(tái)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)（比如取消加力燃燒室、簡(jiǎn)化壓氣機(jī)級(jí)數(shù)）的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，提供垂直方向上的升力。而復(fù)雜的方法，則是從主發(fā)動(dòng)機(jī)中用復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇來(lái)吹出足夠的升力。
　　只從飛機(jī)本身的性能來(lái)說(shuō)，雅克141的法子簡(jiǎn)單、省事且性能最高——升力發(fā)動(dòng)機(jī)這種工作時(shí)間很短壽命要求不高的東西，推力可以調(diào)教的非�？膳�。但是這個(gè)路線，實(shí)際上是用軍艦設(shè)計(jì)制造的復(fù)雜化和對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)靈活性為代價(jià)，來(lái)?yè)Q取飛機(jī)本身的性能。因?yàn)樯Πl(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鉁囟确浅８�，要承受雅�?41這樣的飛機(jī)起降，飛行甲板本身必須是耐熱金屬而且要采用水冷循環(huán)散熱——實(shí)際上就是造一個(gè)特別大號(hào)的鋪平的航母擋流板。F-35B上想繞開(kāi)這個(gè)問(wèn)題，采用了性能更低、制造更復(fù)雜費(fèi)錢的升力風(fēng)扇方案；但試飛結(jié)果證明，它沒(méi)有完全解決噴流溫度過(guò)高的問(wèn)題，著艦甲板仍然要進(jìn)行一定的強(qiáng)化。
　　第二個(gè)問(wèn)題的答案是，鈦-鋁合金依靠高鋁含量，可以在表面連續(xù)形成穩(wěn)定的氧化鋁保護(hù)膜，這是它賴以抵擋高溫氧化（就是英國(guó)人嚇得要死的航母甲板腐蝕問(wèn)題的關(guān)鍵）和鈦起火（再說(shuō)一次，鈦在高溫下性質(zhì)非�；钴S，耐高溫是鈦合金的劣勢(shì)而不是優(yōu)勢(shì)）的關(guān)鍵所在。至于抗1500度什么的，那是吹出來(lái)的；鈦鋁系高溫鈦合金的工作溫度極限以550度為分水嶺，能到600度的都是性能和價(jià)格都非常高的牌號(hào)了。再說(shuō)了F-35B尾噴流哪里來(lái)那么高溫度，就是雅克141的升力發(fā)動(dòng)機(jī)也沒(méi)有。
　　第三個(gè)問(wèn)題的答案，貌似能用得挺久的，據(jù)稱壽命可以達(dá)到50年，航母服役終身不用再維護(hù)。據(jù)說(shuō)是利用約10000℃的等離子體加熱金屬粉末，熔化后的金屬形成液滴鋪展開(kāi)來(lái)并迅速固化，產(chǎn)生2.5毫米厚的涂層；敷設(shè)面積達(dá)到2000平方米，占飛行甲板總面積的10%左右。

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