विमानन इंजन विमान का "हृदय" है। नागरिक यात्री विमानों के इंजन सुरक्षा और विश्वसनीयता पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जबकि सैन्य इंजन भी इस आधार पर अधिक जोर देते हैं, साथ ही आफ्टरबर्नर चालू होने पर अधिकतम जोर देते हैं। यह देखा जा सकता है कि विमानन इंजन के क्षेत्र में सबसे मजबूत खिलाड़ी सैन्य विमानन इंजन होना चाहिए, और सैन्य इंजन को मानव प्रौद्योगिकी का शिखर माना जाता है। जो देश एयरोस्पेस इंजनों के अनुसंधान एवं विकास, निर्माण और उत्पादन में सक्षम हैं, वे आम तौर पर आसानी से अपनी तकनीक का निर्यात नहीं करते हैं। वे केवल तैयार इंजनों का निर्यात करते हैं, और कुछ को रखरखाव के लिए मूल देश में वापस भेजने की भी आवश्यकता होती है। विमान का इंजन बनाना कितना कठिन है? इसके निर्माण में कठिनाई इसकी जटिल संरचना और उच्च-परिशुद्धता आवश्यकताओं में निहित है, जिसमें सामग्री चयन, डिजाइन, विनिर्माण, नियंत्रण प्रणाली और कठोर परीक्षण जैसे कई पहलू शामिल हैं। आइए इस पर एक साथ नजर डालें।
नकल करना और अलग करना कठिन
एयरोइंजन के निर्माण की कठिनाई सबसे पहले प्रतिलिपि बनाने और नष्ट करने की कठिनाई में परिलक्षित होती है। रिवर्स मैपिंग के जरिए कार या विमान की शक्ल कॉपी की जा सकती है। कहने की जरूरत नहीं है, कारों की नकल करना भी आसान है। विमान की उपस्थिति की प्रतियां भी हैं, जैसे कि टीयू -160 और बी -1 बी बमवर्षक, लेकिन चित्रों के हस्तक्षेप के बिना इंजन की प्रतिलिपि बनाना असंभव है। उदाहरण के लिए, सीएफएम श्रेणी इंजन, वर्तमान में बोइंग 737 यात्री विमान में उपयोग किया जाने वाला मुख्यधारा इंजन, 1974 में अपने पहले ऑपरेशन से लेकर आज तक 20,55 से अधिक इकाइयों का उत्पादन कर चुका है। इसका उपयोग मुख्य रूप से बोइंग और एयरबस द्वारा उत्पादित लगभग सभी एकल-गलियारे वाले यात्री विमानों में किया जाता है।
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सीएफएम को विघटित करते समय -56, आप पाएंगे कि इंजन ब्लेड एक नाखून के आकार के कई छोटे वायु छिद्रों से ढके हुए हैं। चित्रों की स्थिति निर्धारण के बिना उनकी प्रतिलिपि बनाना असंभव है। एक बार जब हवा के छेद गलत स्थिति में छिद्रित हो जाते हैं, तो यह सीधे ब्लेड के गर्मी अपव्यय को प्रभावित करेगा, और प्रतिकृति का समग्र प्रदर्शन कम हो जाएगा। सीएफएम-56 की तकनीकी नींव पर भरोसा करते हुए, जीई ने ऐसे इंजन विकसित किए हैं जिनका उपयोग विभिन्न विमान मॉडलों पर किया जा सकता है, जो सीधे प्रैट एंड व्हिटनी के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं।
सामग्री का निर्माण करना कठिन है
विमानन इंजन वास्तव में बहुत सरल है। उदाहरण के तौर पर क्लासिक सीएफएम{0}} इंजन को लें, जिसमें एक निम्न-दबाव कंप्रेसर, एक नौ-चरण उच्च-दबाव कंप्रेसर, एक प्रथम-चरण उच्च-दबाव टरबाइन, एक चार-चरण कम-दबाव टरबाइन, और एक बीच में कुंडलाकार दहन कक्ष। हालाँकि, इन संरचनाओं में अलग-अलग कार्य तापमान और दबाव वातावरण होते हैं, जिसका अर्थ है कि उपयोग की जाने वाली सामग्री अलग-अलग होती है। उदाहरण के तौर पर टरबाइन ब्लेड लें। कार्य वातावरण हजारों डिग्री सेल्सियस, प्रति मिनट हजारों चक्कर, और वे विभिन्न अनुपातों के साथ कई धातुओं के मिश्रण से बने होते हैं।
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क्योंकि दहन कक्ष के पास के ब्लेड उच्च तापमान के अधीन होते हैं और सामग्रियों का उपयोग उच्च तापमान का सामना करने के लिए किया जाता है, दुर्लभ धातु तत्वों का अनुपात भिन्न होता है। यदि सभी समान उच्च तापमान-प्रतिरोधी सामग्रियों का उपयोग किया जाता है, तो इकाई कीमत अधिक होगी और अर्थव्यवस्था खराब होगी। व्यावसायिक रूप से संचालित नागरिक यात्री विमान इंजनों के लिए, इसका सस्ता और उपयोग में आसान होना सबसे अच्छा है।
उसी प्रकार, टरबाइन ब्लेड के अलावा, प्रत्येक इंजन घटक में उपयोग की जाने वाली सामग्री भी अलग-अलग होती है। बोइंग 737 द्वारा उपयोग किया जाने वाला सीएफएम -56 इंजन टरबाइन उच्च तापमान मिश्र धातु से बना है, और कुछ अन्य भागों में मिश्रित सामग्री का उपयोग किया जाता है। वर्तमान में राल-आधारित मिश्रित सामग्री अधिक लोकप्रिय है। प्रैट एंड व्हिटनी का एफ -119 एक्सटर्नल डक्टेड रिसीवर इस सामग्री का उपयोग करता है, जो 400 डिग्री सेल्सियस के तापमान का सामना कर सकता है, और लागत को भी नियंत्रित किया जा सकता है।
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उच्च प्रसंस्करण परिशुद्धता
यदि आपके पास उन्नत सामग्री और चित्र हैं, तो इसका मतलब यह नहीं है कि आप एक उत्कृष्ट एयरो इंजन बना सकते हैं, क्योंकि प्रसंस्करण तकनीक अंतिम बाधा है। सीएफएम -56 इंजन एयरोइंजन का पंखा केवल 1.55 मीटर व्यास और 2.5 मीटर लंबाई का होता है। इसे इतनी छोटी जगह में 86 kN का प्रणोद उत्पन्न करना पड़ता है। आप कल्पना कर सकते हैं कि प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी कितनी जटिल है।
एक छोटे परिप्रेक्ष्य से, वर्तमान मुख्यधारा के एकल क्रिस्टल टरबाइन ब्लेड को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, सटीक कास्टिंग प्रक्रिया के लिए 0.1 मिमी की त्रुटि की आवश्यकता होती है, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि प्रत्येक ब्लेड सामान्य रूप से काम कर सके। विभिन्न मिश्र धातु सामग्रियों को एक साथ संसाधित करने के लिए, आपको उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं के प्रसंस्करण कौशल और वेल्डिंग तकनीकों में महारत हासिल करने की आवश्यकता है। वहीं, ऑपरेशन के दौरान इंजन रोटर और ब्लेड तेज गति से चल रहे हैं। अपर्याप्त शिल्प कौशल का मतलब है कि इंजन जल्दी खराब हो जाता है और इसकी सेवा का जीवन कम होता है, जो सीधे अर्थव्यवस्था को प्रभावित करता है।
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प्रौद्योगिकी की उच्च आवश्यकताएं एयरो-इंजन संचालन की दक्षता को भी बढ़ावा देती हैं। उदाहरण के तौर पर ब्लेडों को लेते हुए, GE ने एक निर्बाध बट-संयुक्त ब्लेड विकसित किया है। इंजन ब्लेड के बाहरी सिरे पर विशेष सामग्री से बना एक सॉफ्टवेयर होता है, जिसका उपयोग ब्लेड के काम करते समय किया जा सकता है। इंजन दक्षता में सुधार के लिए बाहरी रिंग संरचना के साथ निर्बाध रूप से जुड़ता है। ऐसी नरम सामग्रियों की प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के लिए बहुत अधिक आवश्यकताएं होती हैं। उन्हें न केवल स्थिरता बनाए रखनी चाहिए, बल्कि किफायती भी होनी चाहिए और कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। अन्यथा, इंजन दक्षता में सुधार करते समय, यह ग्राउंड स्टाफ पर बोझ भी बढ़ाएगा, और आर्थिक प्रदर्शन पर्याप्त स्पष्ट नहीं होगा।
संक्षेप में, रिवर्स सर्वेक्षण, सामग्री और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के दृष्टिकोण से, एयरो इंजन को औद्योगिक इंजीनियरिंग क्षेत्र का मुकुट और देश की वैज्ञानिक और तकनीकी ताकत का प्रतीक कहा जाना चाहिए।
डब्लूएस -10 "ताइहांग" इंजन के आधार पर, मेरे देश ने स्वतंत्र रूप से सैन्य और नागरिक दोनों उपयोग के लिए डब्लूएस -20 उच्च-बाईपास-अनुपात, उच्च-जोर टर्बोफैन इंजन विकसित किया है, जो वाई से सुसज्जित है -20 रणनीतिक परिवहन विमान। हमारा देश यांग्त्ज़ी {{6} सी -919 नागरिक विमान पर स्थापना के लिए एक उच्च-बाईपास अनुपात टर्बोफैन इंजन भी विकसित कर रहा है, और घरेलू स्तर पर विश्व स्तरीय लीप-एक्स "सफ्रान" इंजन को इकट्ठा करने और उत्पादन करने की योजना बना रहा है। . साथ ही, 200 से 400 केएन के थ्रस्ट वाले उन्नत बड़े बाईपास अनुपात इंजन की अगली पीढ़ी भी विकसित की जा रही है। ये सभी परियोजनाएं संकेत देती हैं कि चीन के बड़े बाईपास अनुपात इंजनों का "ब्लोआउट" युग आ रहा है।
