飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片容易損壞。葉片工作環(huán)境非常惡劣。高溫高壓氣流不斷沖擊葉片。葉片承受巨大應(yīng)力。葉片材料慢慢發(fā)生變化。微小裂紋開(kāi)始出現(xiàn)。裂紋逐漸變長(zhǎng)變深。最后葉片可能斷裂。
發(fā)動(dòng)機(jī)失去葉片非常危險(xiǎn)。整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)劇烈振動(dòng)。飛機(jī)可能失去動(dòng)力。乘客生命安全受到威脅。航空公司需要經(jīng)常檢查葉片。檢查需要很多時(shí)間。檢查需要很多錢。飛機(jī)停飛造成經(jīng)濟(jì)損失。
人們想了很多辦法保護(hù)葉片。葉片表面涂上特殊材料。這種材料不怕高溫。涂層像保護(hù)膜。高溫氣體不能直接接觸葉片。葉片壽命變長(zhǎng)了。涂層也會(huì)損壞。涂層脫落需要重新噴涂。
科學(xué)家研究新的保護(hù)方法。他們?cè)谕繉永锛尤胩厥庠亍_@些元素讓涂層更結(jié)實(shí)。涂層和葉片結(jié)合更牢固。新涂層能用更長(zhǎng)時(shí)間。發(fā)動(dòng)機(jī)可以工作更久。檢查次數(shù)可以減少。航空公司節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。
制造葉片的方法也在改進(jìn)。傳統(tǒng)方法是一塊金屬雕刻成型。這種方法浪費(fèi)材料。新方法使用3D打印。金屬粉末一層層堆積。激光融化粉末形成葉片。這種方法節(jié)省材料。葉片形狀可以更復(fù)雜。葉片內(nèi)部能做冷卻通道。
冷卻通道很重要。高溫氣體流過(guò)葉片外部。冷卻空氣在葉片內(nèi)部流動(dòng)。熱量被帶走。葉片溫度降低。葉片不容易損壞。傳統(tǒng)方法很難制造復(fù)雜冷卻通道。3D打印可以解決這個(gè)問(wèn)題。
葉片材料不斷更新。最早使用普通鋼鐵。鋼鐵太重不耐熱。后來(lái)使用超級(jí)合金。超級(jí)合金不怕高溫。超級(jí)合金很貴。制造過(guò)程很復(fù)雜。現(xiàn)在研究陶瓷材料。陶瓷更輕更耐熱。陶瓷容易碎裂。科學(xué)家在想辦法提高陶瓷強(qiáng)度。
飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)需要很多葉片。每個(gè)葉片都必須完美。一個(gè)葉片出問(wèn)題會(huì)影響整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)。工廠生產(chǎn)葉片時(shí)嚴(yán)格檢查。每個(gè)葉片都要測(cè)量尺寸。尺寸必須完全正確。葉片表面要光滑。不能有劃痕。不能有氣泡。
使用中的葉片也要定期檢查。工程師用眼睛看。用小錘子輕輕敲擊。聽(tīng)聲音判斷是否有裂紋。這種方法靠人的經(jīng)驗(yàn)。可能漏掉細(xì)小裂紋。現(xiàn)在使用機(jī)器檢查。超聲波能發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷。X光可以看到材料內(nèi)部。這些方法更準(zhǔn)確更可靠。
數(shù)據(jù)分析很重要。飛機(jī)上有很多傳感器。傳感器記錄發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳回地面。計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)警。維修人員提前做好準(zhǔn)備。避免嚴(yán)重事故發(fā)生。
葉片設(shè)計(jì)越來(lái)越先進(jìn)。計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)葉片。軟件模擬氣流情況。找到最佳葉片形狀。葉片效率更高。油耗更低。噪音更小。乘客坐飛機(jī)更舒服。
葉片維修是重要工作。損壞的葉片不一定扔掉。小損傷可以修復(fù)。打磨掉損傷部位。重新噴涂涂層。葉片又能使用。維修成本比買新葉片低很多。航空公司喜歡這種方法。
維修人員需要專門培訓(xùn)。他們學(xué)習(xí)葉片知識(shí)。掌握維修技術(shù)。通過(guò)考試獲得證書(shū)。才能從事維修工作。維修質(zhì)量直接影響飛行安全。
未來(lái)葉片會(huì)有更大改進(jìn)。新材料不斷出現(xiàn)。制造技術(shù)持續(xù)進(jìn)步。也許有一天葉片永遠(yuǎn)不壞。這只是想象。現(xiàn)在還要認(rèn)真研究每一個(gè)細(xì)節(jié)。
葉片研究涉及很多學(xué)科。需要懂材料科學(xué)。需要懂空氣動(dòng)力學(xué)。需要懂機(jī)械制造。需要懂熱力學(xué)。團(tuán)隊(duì)合作很重要。不同專家一起工作。解決復(fù)雜問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)是必要環(huán)節(jié)。新設(shè)計(jì)的葉片必須測(cè)試。實(shí)驗(yàn)室模擬真實(shí)環(huán)境。葉片在測(cè)試臺(tái)上旋轉(zhuǎn)。收集各種數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)合格才能投入使用。測(cè)試可能失敗。失敗提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。改進(jìn)設(shè)計(jì)再次測(cè)試。
安全永遠(yuǎn)是第一位。每個(gè)環(huán)節(jié)都要仔細(xì)。設(shè)計(jì)不能馬虎。制造不能馬虎。檢查不能馬虎。維修不能馬虎。任何疏忽都可能造成事故。
航空業(yè)發(fā)展離不開(kāi)葉片進(jìn)步。葉片雖小作用很大。更好的葉片讓飛機(jī)更安全。更好的葉片讓飛機(jī)更省油。更好的葉片讓飛行更安靜。每個(gè)人都能受益。
研究葉片需要耐心。一個(gè)問(wèn)題可能研究很多年。科學(xué)家不放棄。一次次嘗試。慢慢接近目標(biāo)。今天的研究為明天的飛行打下基礎(chǔ)。
我們坐飛機(jī)時(shí)很少想到葉片。葉片在默默工作。它們承受極端條件。保證飛機(jī)正常飛行。感謝那些研究葉片的人。他們的工作讓我們飛得更遠(yuǎn)更安全。