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沈陽泰恒通用科技有限公司公司以“著眼軌道交通設備,開發鈦合金應用技術”為發展理念,以鈦合金貨架,鈦合金螺絲,鈦合金絲為主打產品,公司先后與中國北車集團、南車集團旗下公司建立了良好的合作關系,并在車輛輕量化、替代進口產品等方面開展了廣泛的合作。

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J-20無法學習F22矢量噴管,缺少高性能鈦合金和陶瓷
發布時間:2018-12-29 15:58 來源:沈陽泰恒通用科技有限公司 閱讀:
在超音速時,38-50%或更多的飛機阻力來自于飛機尾部,為了減少后機身的氣動阻力,減少超音速巡航飛行的阻力,F22采用了與整個飛機設計相結合的二維矢量推力系統,在阻力和隱身方面取得了良好的效果。
    
     二維矢量推力對F22的減阻作用主要來自兩個方面。第一個方面是俄羅斯飛機常用的軸對稱矢量噴管也可以實現,當飛機進入超音速狀態后,隨著氣動中心的向后移動和阻力的增大,平面尾翼等氣動表面會出現一系列的問題,如控制阻力的增大和控制能力下降,平尾與矢量推力共同作用,大大降低了平尾的偏轉幅度。在保持超音速飛行平衡的同時,可以大大減小控制阻力。
    
     第二個效果是獨特的F22:F22機身采用了兩點超音速翼型,整個機身側的形狀是一個巨大的超音速機翼,形成了一個具有很低阻力的超音速升力體布局,以及如何收緊尾翼對總體設計性能指標有著至關重要的影響。使用二維vecTor推力噴嘴使F22尾翼光滑,并將橫截面積減小到最小。
    
     因此,F22所采用的二維矢量推力具有體積大、推力損失大等特點,與軸對稱噴管相比,其超小型化控制能力較差。然而,通過提高殲擊機的整體阻力和信號特性,F22獲得的性能增益與軸對稱噴管的性能增益是完全不可比擬的。
    
     圖片:F15S/MTD,用于比較性能試驗飛行的二維矢量噴嘴和軸對稱矢量噴嘴,毛澤東的矢量推力點,所有美國人都厭倦了往下看。
    
     既然阻力和隱形的優勢如此明顯,為什么中俄飛機不采用它們呢答案是:你不能那樣做。因為強調超級巡邏,第四代發動機的噴射特性是雙高溫和高速。軸對稱噴嘴的圓形截面不僅受力均勻,而且熱載荷和力載荷小,方形截面不可避免地會遇到不均勻的熱和應力。沒有重量輕、強度高、耐高溫的材料,就不能適應如此惡劣的工作環境。
    
     以F22為例,對其噴嘴軸承結構的鈦合金材料進行了專門的開發,在F22之前,鈦合金的極限工作溫度已經從350度提高到600度,但不能克服高溫自燃的問題(鈦的化學性質在H時非?;钴S)。高溫,即所謂的耐高溫性,只與鋁合金有關,F22上使用的合金C高溫阻燃鈦合金(Tidyne 3515,50%鈦,35%釩,15%鉻)的燃點比第三代戰斗機上使用的傳統鈦合金高500度。
    
     圖片:材料不好,工程能力趕不上美國人。因此,二維矢量噴管根本無法控制體積和重量。
    
     中國和俄羅斯在美國發布了C系列合金的中文版Ti40等資料的基礎上,開發出了具有類似性能的阻燃鈦合金,但由于缺乏扎實的基本技能,如對其原理缺乏深入、系統的研究。在鈦合金燃燒中,Ti40在我國的應用還沒有達到實際水平,根據2014年《航空材料雜志》發表的公開論文,Ti40首先應用于我國工作溫度較低的發動機的壓縮機殼體,然后逐步擴展到其他部件。我很成功。顯然,它只能用作渦輪風扇15。
    
     另一方面,C系列合金本身不能直接抵抗發動機氣體的沖擊和燒蝕,因此需要一個隔熱層來隔離氣體,在美國,采用基于碳化硅纖維的復合陶瓷來獲得耐高溫、高強度、高韌性和抗沖擊性,這方面,我國與美國的差距較大,至少制造了阻燃鈦合金,因此很難用兩種理論;而目前,至少高性能碳化硅纖維的碳化硅增韌陶瓷嚴重依賴進口,受到國際社會的禁止。
    
    

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沈陽泰恒通用科技有限公司主要生產鈦合金貨架,鈦合金螺絲,鈦合金絲等各種鈦合金產品,是一家集鈦合金產品研發、設計、生產、銷售于一體的高新技術企業。