四千万一顿的“壮骨粉”，成为了中国航发的“救心丸”
撰文 | Henry Lin
出品 | 网易玩家工作室
铼，传说中航空发动机的盖中盖，缺了它，航空发动机就容易脚软。
作为世界上最重要的稀有矿藏之一，世界各大强国都在抢夺它，美国F22的发动机单晶体合金中铼的占比就高达6%。
9月3日，一则《中国发现超级金属：飞机火箭上天全靠它》的新闻引起网友热议，其中提到，中国2010年在陕西一矿中勘探到金属铼，储量达到176吨，约占全球储量的7%，仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。
铼究竟是什么？
为何在世界各国眼中占据如此重要的地位？
涡轮喷气发动机时代，涡轮叶片与机匣之间的间隙较宽，涡轮前温度较低，涡轮叶片工作时的变形量在可控范围内，而到了涡扇发动机时代，高压涡轮的涡轮前温度更高，为了提高效率叶尖间隙也更小，涡轮叶片变形的问题就显得尤为突出。
一句话概括：以前可以将就着用，后面问题凸显维持不下去了
此时，铼出现了！
铼的到来帮助了人们解决发动机叶片在高温高压下易产生形变这一难题，使得人们能在飞行的路上越走越快、越走越远。
●航空发动机示意图
我们都知道，航空发动机在运行时需要保持极强的稳定性稳定性和耐热性。以F-22的发动机F-119举例，其直径仅1.168米，但却需要提供15.6吨的推力。在飞行中，其涡轮和风扇除了承受极大的压力，还需忍受高温的考验。
在飞机高速飞行时，F-119的发动机涡轮前温度可高达1977K（约1700摄氏度）。
在如此的高温高压下，发动机叶片极易发生蠕变，通俗点来说，发动机叶片会发生变形（通常都是往长了变）。这会导致几个后果：叶片变长与发动机机匣摩擦碰撞；叶片叶型变化导致固有频率变化，发生颤振；这些都可能导致涡轮叶片发生断裂，叶片飞出损伤机匣，甚至发生超转使得发动机转子系统完全损坏。最终可能危及飞机的安全。
?一句话概括：叶片变长会打到壁面，造成损坏
因此，如何研发具备高耐热性和高抗变形性的发动机叶片就成为了摆在各国研发人员面前的一个重要问题。
铼作为人类发现的一种化学元素，同时也是目前自然界熔点和沸点最高的元素之一。其熔点高达3180摄氏度，仅次于目前自然界最难融的钨。
在试验中，人们发现，在镍合金中加入铼，可以显著的提升高温合金的蠕变强度，在长时间工作下也可以很好的抵御变形。
借由铼镍合金生产的发动机叶片，涡轮发动机可以在更高的温度下工作。这意味着设计者可以提高发动机增压比及热效率，使得新研发的发动机能拥有更大的推力。
目前，航空发动机产业消耗了世界上超过70%的铼。即便如此，在航空业中，铼还是长期处于供不应求的状态，这使得铼的价格不断被推高：截至9月4日，一千克国产铼在市场上的售价达37000-45000元。
因此，不论对于哪个国家，铼都是一种重要的战略物资。
以美国举例，除了在他国开采铼外，还将大量的铼储存起来，以备不时之需。
之前就有报道称，由于受制于欧美出口限令，中国的铼需求量一直得不到满足，导致了中国发动机研发进展缓慢。不过，随着中国“铼矿”的投产，未来或能帮助中国在发动机研发问题上取得更大进步。
在9月3日媒体发出的报道中，就称中国企业生产的单晶叶片成品率已达量产水准。虽然，航发是一个整体工程，不是单就一个单晶叶片的成功量产就可以解决所有事情，但作为发动机最为核心的组件，其对中国航空业的重要性毋庸置疑。
因此，随着国产铼镍合金单晶叶片的投产，或许不久后，中国造飞机就可以放心的使用“中国心”。
文章转载于：网易玩家工作室
