航空エンジンの羽根という「王冠の真珠」はどうやって取れますか、考察している。航空機を持ち上げて空を泳ぐには、航空エンジンは巨大な推力を提供しなければならない。高速回転により、タービン翼の動作温度は1700度以上に達する。
原文： 新浪 新华社 2023年08月29日
航空发动机叶片这颗“皇冠上的明珠”如何摘得？“超级细胞工厂”如何孕育出构建万物的材料？“既柔又刚”的摇臂如何在手术台上大显身手？
近年来，越来越多掌握“黑科技”的“专精特新”企业成为中国制造的重要支撑。数据显示，我国已累计培育专精特新“小巨人”企业1.2万余家、专精特新中小企业超9.8万家。近期，记者走进北京几家掌握“黑科技”的专精特新企业，一窥他们的科技创新能力和广阔发展潜力。
天空上的叶片
航空发动机制造技术被称为“制造业的皇冠”，而单晶涡轮叶片制造技术则是“皇冠上的明珠”。长期以来，能制造新型航空发动机的只有美、英、法、俄等少数国家。
欲戴“皇冠”，必承其重：托起重达百吨的大飞机遨游天空，航空发动机要提供巨大推力，其动力之源的涡轮叶片每秒转速300多转，承受的离心力相当于叶片本身质量的1万倍，相当于一个涡轮叶片挂着5辆小轿车。
这样的高速转动，涡轮叶片工作温度达1700多摄氏度，钢铁都可轻松熔化。涡轮叶片却需要在这样复杂的交变载荷、极端的工作条件下，长时间稳定、可靠、安全地工作。
长期以来，这类巧夺天工的技艺，其大批量、高质量、高效率、高合格率、高一致性地加工制造是世界性难题。
如今，我国企业靠着自己研制的国际领先的电加工设备和数字孪生技术，得以成批量生产。记者在北京汉飞航空科技有限公司单晶涡轮叶片生产线上看到，一百多台多轴电火花高速穿孔机床正紧锣密鼓地自动加工，透过防护窗看到，由机床自动控制的电火花在叶片表面舞动，机器人穿梭在机床、垛料区和检验区之间。在控制室，工厂自研的数字孪生技术将实时数据显示在屏幕上，气膜孔自适应加工指令由此下达。
北京汉飞航空科技有限公司单晶涡轮叶片生产线。受访者供图北京汉飞航空科技有限公司单晶涡轮叶片生产线。受访者供图
“这是一个单晶涡轮叶片，是新型航空发动机和燃汽轮机的关键核心部件，是‘动力之源’，而我们汉飞公司的工作就像给飞机发动机装空调，给单晶涡轮叶片造‘毛细血管’，给涡轮叶片起到冷却降温作用。”北京汉飞航空科技有限公司负责人指着一个手掌大小的金属部件介绍。
一片单晶涡轮导向叶片上拥有几百乃至上千个轴线方向、出入口角度不一，位置非均匀分布、形状不一的气膜孔，而且叶片内部还有复杂的冷却系统，加工气膜孔时不能碰伤到内腔内壁，如果打孔时有一丝偏差，涡轮叶片在高温高速工况下就会烧毁，飞机就可能掉下来。
“一台飞机发动机的涡轮叶片需加工多达几万个气膜孔，犹如‘螺蛳壳里做道场’，必须确保每个气膜孔都严格按设计加工。”汉飞公司负责人说。
“成百上千个小孔喷出冷却气体，形成气膜，把叶片包裹起来，才能将燃烧室高温气体与叶片表面隔开。因此，气膜孔加工质量是影响单晶涡轮叶片合格率、冷却效率和工作寿命的关键环节。”汉飞公司负责人说。
公司负责人介绍，他们通过单晶涡轮叶片气膜孔数字化加工技术和自主研发的装备，开拓了在新型航空发动机和燃气轮机等多个尖端领域的应用，不仅解决了我国航空发动机和燃气轮机核心部件涡轮叶片大批量产的瓶颈，更打破了国际先进装备制造的技术壁垒，这也标志着我国一举摘下这颗“皇冠上的明珠”。
“从底层基本算法、工业软件、数控系统、三维测量和建模系统，到多轴数控电加工机床和智能生产线，都是我们自己研制的，拥有自主知识产权。”公司负责人说，科研人员经过数十年探索和钻研，使得单晶涡轮叶片加工合格率达到国际领先水平。
中国商飞预测，2021年至2040年中国航空市场需要新添50座级以上客机9084架，价值约1.4万亿美元。
“国产大飞机运营为我国航空制造业带来了巨大机遇，我们要紧抓机遇，让搭载自主发动机...
航空发动机叶片
Aeroengine
blades
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blade
of
aviation
engine
越来越多
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increasingly
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中国制造
Made
in
China
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China–made
数据显示
data
display
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suggest
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data
presentation
中小企业
small
and
medium–sized
enterprises
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medium–sized
and
small
enterprises
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minor
enterprises
科技创新
INNOVATION
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technological
innovation
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technical
innovation
发展潜力
development
potential
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developmental
potential
航空发动机
aircraft
engine
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air
engine
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aeromotor
涡轮叶片
turbine
blade
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VTG
