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人们常说,科技是第一生产力,对于我国来说,对于这句话更有着切身的体会,因为我国的科技发展可以说一直都是在美西方国家的各种封锁下艰难前行的。
2019年,中央电视台的一则节目中,宣布了我国在重型燃气轮机的关键技术方面取得了颠覆性的突破,一举打破了西方国家对我国的技术封锁。
让人们有些感到意外的是,带领科研团队取得突破的人竟然是一名1985年出生的年轻女博士。
这个重型燃气轮机是什么?我国在什么关键领域取得了突破?这名女博士又是谁呢?
燃气轮机,顾名思义就是将气体和燃料的混合体燃烧之后,用所产生的气体作为动力推动叶轮旋转,然后再为所需要的设备提供把动能转化成为电能的相应“服务”。
重型燃气轮机就是要比普通的设备还要重的“重型机器”。
与传统的柴油机相比,燃气轮机的工作效能更强、启动速度更快。
虽然在长时间运行的稳定性方面要略逊色一些,但是在短时间增压方面则有着更大的应用空间。
所以,在备用电源、船舶和航空推进器等应用场景中,燃气轮机的应用也更为广泛。
西方的燃气轮机技术基于先进的工业水平,要比我国早得多。
早在1939年就已经开始走出实验室进入了实用阶段,并且广泛应用在轮船以及航空器中。
因此,燃气轮机也被称为船舶以及航天器的“动力心脏”。
因为燃气轮机在工业发展以及军事化进程中起到的重要作用,所以西方国家始终都将这项技术当成机密。
当他们开始实行专利保护之后,西方国家几乎垄断了生产燃气轮机的所有技术专利,尤其在重型燃气轮机方面,更是把各种技术进行严格保密。
起初,我国在工业发展以及船舶制造方面大多以中型为主,所以还停留在对轻型燃气轮机的需求上。
即便这样,我国所使用的燃气轮机也需要从乌克兰、俄罗斯等国家购买前苏联的“遗产”。
不过,随着我国工业的逐渐发展,轻型燃气轮机已经不再能够满足我国在各方面的需求。
我国便开始了两手准备,一方面科研人员开始针对已购的燃气轮机进行分解和仿制,另一方面则继续购买重型燃气机。
不过,燃气轮机的结构精密复杂,制作工艺同样要求极高,我国的科研人员虽然了解其运行的原理,却因为工业技术的限制,无法制造一些关键的元件。
无奈,我国只能继续向西方花费重金购买重型燃气轮机。
虽然外界纷纷惊叹于我国建造中型舰艇的速度,但实际上我国依然还是要依靠从外国购买舰船的“心脏”,就连055万吨大驱所用的重型燃气轮机也都是要进口。
其实,我国的科研人员在轻型燃气轮机的研发已经取得了相当可观的成绩。
从1959年购买苏联的M-1燃气轮机开始,我国便开始仿制燃气轮机,并且很快就应用在轻型高速护卫舰、潜艇以及航空航天领域中。
然而,重型燃气轮机与轻型燃气轮机虽然只有一字之差,但在关键技术的需求上却有着天壤之别。
其中最关键的零件就是对叶片的技术要求。
正常的柴油燃气轮机内部温度一般不会超过800摄氏度,燃气轮机的内部温度则能够达到1300摄氏度以上。
这样的温度能够让大部分金属融化,即便是在航空领域经常使用的镍合金也难以承受。
而且,叶片还需要在高温下承受高速带来的巨大扭力和冲击力。
所以,仅这一个关键的技术难点,就需要一个国家强大的工业生产和极高的材料学基础。
这也足够让全世界多数国家难以实现自主生产燃气轮机,我国也只能继续购买叶片、压气机等关键部件。
我国的这种被国外“卡脖子”的情况持续了数年,一直到了2018年,外国的这个技术枷锁才被我国的科研团队所打破。
这个团队的带头人段方苗,才刚刚34岁。
段方苗是江苏东海人,是一名1984年出生的80后女生。
曾经有人说80后是垮掉的一代,但这样的评价却并不适用于段方苗。
2003年,段方苗以优异的成绩考进了北京科技大学的材料化学专业,在取得学士学位之后继续攻读材料物理专业。
在她求学的过程中,就已经开始了对重型燃气轮机所需要的相关耐高温、高扭力的材料进行了研究。
因为在专业领域内所取得的科技成就,段方苗不仅加入了我国为研制重型燃气轮机专门成立的中国联合重型燃气轮机技术有限公司,还担任了我国燃气轮机材料产业联盟的秘书长。
2015年,段方苗牵头成为了燃气轮机材料制造团队的负责人,主要就是负责燃气轮机内承热部件的研发,而她首先解决的问题,就是为燃气轮机提供增压输出的静叶片。
静叶片,其实并不是人们所熟知的那种旋转的叶片,而是固定在燃气轮机出口的定向叶片,简单说就是人们所说的喷嘴。
这种叶片虽然体积不大,但却要承受燃气轮机中最高的出口温度和静压扭力,绝对可以称得上是关键中的关键。
用段方苗的话来说,看起来小小的一个静态叶片,就可以换一辆高档汽车。
当然,这种零件的重要价值并不能仅仅用价格来衡量,因为这种叶片在高温情况下的状态,就如同置身在沸水里的冰块,随时都可能会被高温融化。
然而,就是这样的被外国珍藏的顶尖技术,却被段方苗以及她的年轻人团队所顺利突破技术瓶颈。
起步晚、没有经验、没有技术指标和材料数据作为参照,这些都是这支平均年龄34岁年轻团队所面临的问题。
不过,这支年轻的团队正如她们的年龄一样有着活力,同样也有着坚韧的耐力。
仅仅3年,这支团队就凭借着韧劲和耐力,就走过了其他国家20年的科研历程。
没有人知道这支团队经历了多少次失败、攻克了多少道难关,只是知道他们把施工精度精确到了0.1毫米,同时也让静叶片能够满足相关的数据要求。
对于段方苗和她年轻的团队来说,这只是取得进步的开始,但对于我国的重型燃气轮机事业来说,却是已经迈出了一大步。
如今,在这群年轻的科研人员“把冷板凳坐穿”的精神下,我国的燃气轮机领域已经逐渐解决了“心脏病”的关键问题,未来将会承载着这群年轻人的努力和希望,将我国的科技事业推向一个新的高峰。
参考资料:
[1]《我的中国“心” | 重型燃气轮机一级静叶制造团队:做动力“心脏”的守护者》央视新闻
[2]《重型燃气轮机的叶片之殇:核心技术中国受制于人》新华网
妹崽加油
科技是第一生产力!
小小的妹子大大的贡献[点赞]
国之栋梁
完了,这妹子危险了,要保护好我们的科研人员!
055的燃气轮机是从哪个国家"进口"的??放屁的小便你再放一个说明一下
厉害了,研制一级静叶[点赞]比一级动叶难研制
巾帼英雄,保护好防止敌特搞车祸
材料上欠下的帐,只能靠着一代又一代真正的科研工作者一点点弥补了[点赞]
我去,这个厉害[点赞][点赞]
055用外国重型燃气轮机?自媒体说说是那国准许用军事装备上,就是用不怕关键时远程控制吗?
赶紧保护起来!