俄媒：俄罗斯研制出陶瓷航天发动机
参考消息网8月31日报道 据俄罗斯《消息报》网站8月18日报道，俄罗斯工程师在世界上首次开发出了用陶瓷制造火箭发动机的技术。这种发动机比金属发动机更耐高温，因而效率更高。此外，陶瓷比金属轻，也就是说可以减少发动机自重，增加有效载荷。这将使火箭能够在使用更少燃料的情况下将更多的货物送入轨道。此外，开发人员认为，现在可以用陶瓷制造用于能源行业的各种热力机器的涡轮机。
报道称，工程师们学会了如何将陶瓷零部件拼接为一个整体。发动机的主要性能指标之一是所谓的有效效率，它显示了系统在能量转换方面的效率，该指标越高就越节能。
今天，包括内燃机在内的热动力发动机的有效效率水平已经达到了天花板。通过改变设计来进行提高几乎已不可能，但通过提高工作介质的温度来提升效率是可行的。问题是现在的发动机由金属合金制成，最高只能承受1700摄氏度，多数情况下耐温范围在1200至1400摄氏度之间。
报道指出，一种应对办法是使用陶瓷，如能耐受2000摄氏度高温的氧化铝。但主要问题是，要制造出像涡轮发动机这样复杂的结构，需要把多个部件拼接成一体。过去通常认为，将多个陶瓷元件“黏合”成一个整体是不可能的。更准确地说，有可能拼接在一起，但由此产生的结构将非常脆弱，无法承受任何载荷。
Ekipo公司负责开发陶瓷黏合技术的项目经理捷姆金说：“我们做了一个手掌大小的发动机样品。它看上去并没有不寻常之处，但现在世界上还没有人能制造出这样的引擎。我们学会了如何拼接陶瓷，使接缝不明显，其强度完全不逊色于一体成型材料。”
工程师开发出一种特殊的陶瓷零件拼接技术。用一种纳米制剂涂抹接缝，并在特定温度条件下连接零件，考虑了加热过程中的陶瓷相变。
研究人员称，如果用陶瓷制造涡轮发动机，其效率将比合金发动机提高15%以上，这一目标是通过提高工作介质的温度和放弃冷却系统来实现的。
报道称，测试表明，采用新技术制造的陶瓷产品可以有效抵御液体火箭发动机产生的所谓热冲击，也就是在1.5秒的时间内从室温到近2000摄氏度的温差。测试报告显示，发动机样品经受住了逾120次这样的热冲击。
专家指出，在电力机械制造中，陶瓷发动机也能派上用场，比如用于便携式发电站。该陶瓷涡轮机由氧气和煤油混合物驱动，功率为15千瓦，可为四间公寓供电。
图片说明 俄罗斯PD-8航空发动机（俄罗斯卫星通讯社）
