沐鸣2手机网页版_英国开发耐1500度高温钛合金涂层？
发布时间：2017-03-02 来源：有色金属战略平台 点击量：88
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。
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。（作者： 候知健）
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。
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。（作者： 候知健）