作為航空發(fā)動機之關鍵部件，軸承的技術難度與制造標準，比日常生活中常見之普通軸承高很多。
在這個領域，每個細節(jié)都至關重要，小小的軸承肩負著重大責任，其性能直接影響整個發(fā)動機的可靠性。
今天，就讓我們一起深入了解航空發(fā)動機軸承背后的技術秘密與挑戰(zhàn)。
軸承在航空發(fā)動機中的作用
航空發(fā)動機的運作原理挺復雜的，而且還涉及好多部件，像風扇壓氣機還有渦輪機之類的。
這些部件，以高速進行旋轉，這意味著它們得在極為極端的環(huán)境當中，要平穩(wěn)且穩(wěn)定地持續(xù)運轉，與此同時還要承受相當巨大的機械方面的壓力。
而軸承它恰恰是能夠確保這些轉子在高溫、高速以及高壓的條件之下，平穩(wěn)地進行運行的關鍵所在。
它通過精準的結構設計，讓轉子在短時間內，“抓住”并且保持相對運動，防止其與其他部件，發(fā)生不必要的摩擦。
極端工作環(huán)境：高溫與高速
航空發(fā)動機內部的工作環(huán)境極為嚴苛。
在運行過程中，發(fā)動機內部溫度，可高達1500℃，這種高溫對材料提出了極為嚴苛的要求。
大部分金屬材質，在這樣的環(huán)境當中，會變得柔軟，甚至于熔化，并且普通的合金材質，同樣也會喪失原本具備的機械性能。
為了應對這一挑戰(zhàn)，航空發(fā)動機軸承，一般來講會采用較為特殊的、具備耐高溫特性的合金鋼或者陶瓷材料。
這些材料，能夠在極端高溫之下，保持著足夠的強度以及耐用性，進而保證了軸承的長期穩(wěn)定運行。
除了高溫之外，軸承還需要經受極快的轉速。以航空發(fā)動機為例，它的轉速能夠達到每分鐘18000轉，這一數字，與我們日常生活中常見的電風扇（每分鐘約600轉）相比差距非常大。
如此高的轉速，也就意味著軸承得承受極大的離心力。所以軸承的材料和結構必須能夠把這些力量有效地分散開，不然或許會導致軸承出現故障，甚至引發(fā)極為嚴重的安全事故。
設計與制造的精密要求
在如此嚴苛的工作環(huán)境之下，工程師需要在軸承的形狀，滾動元件的布局以及潤滑系統(tǒng)的設計等方面進行精細的優(yōu)化，以最大限度地去分散負載，減少內部的摩擦，進而延長其使用壽命。
軸承的滾動元件，比如說滾珠或者滾子，需要在精密的數控機床上進行加工制造，而且要確保其形狀以及尺寸精度能夠達到微米級。這樣的話，不但能減輕軸承內部的摩擦，降低能量損耗，還能很好地減少疲勞情況，從而延長軸承的使用壽命。
對于航空發(fā)動機而言，如此這般的精密加工是保證軸承長期穩(wěn)定運行的重要關鍵。
潤滑系統(tǒng)，也是軸承設計里的關鍵環(huán)節(jié)。在高速運轉之時，軸承會生成大量的熱量，因而潤滑系統(tǒng)的有效供給極為重要。良好的潤滑，不但能減小摩擦，還能輔助散熱，降低因溫度過高所引發(fā)的損傷?？梢灾v潤滑系統(tǒng)的設計，是確保軸承性能長久的重要因素。
密封技術：高壓環(huán)境下的穩(wěn)定性
除了高溫以及高速之外，航空發(fā)動機軸承還得面對高壓環(huán)境所帶來的挑戰(zhàn)。而且在發(fā)動機內部，特別是渦輪機區(qū)域，氣體的壓力是非常高的。其實為了保證軸承能夠在這樣的高壓環(huán)境中穩(wěn)定地工作，嚴格的密封設計那是絕對不可缺少的。
如果密封設計不當，潤滑油或許會泄漏，再或者外部雜質進入，也是導致軸承損壞的原因。輕者葉片受損，重者發(fā)動機熄火，更甚者危及飛行安全。
所以精密的密封技術在軸承設計中至關重要，任何細微的瑕疵皆可能影響發(fā)動機之整體性能。
我國軸承技術的突破
長久以往，高性能航空發(fā)動機軸承的生產技藝，大多掌控于美國、法國以及日本等工業(yè)強盛之國的手中。這些國家的航空技藝，處在世界超前水平，其所制造的軸承，也成為全世界航空工業(yè)的關鍵根基。不過說真的，近些年來中國在航空軸承技術范疇，獲取了極為顯著的進步。
我國在航空發(fā)動機軸承的設計、研發(fā)以及加工制造方面，漸漸掌握了核心技術。尤其在軸承壽命方面，國產軸承的使用壽命，已然從過去的3000小時，提升到了50000小時以上。這一突破，實際上標志著我國在高端制造業(yè)領域，邁出了重要的一步。
寫在最后
航空發(fā)動機軸承，是航空發(fā)動機的核心部件之一，其技術難度以及制造要求之高，著實令人驚嘆。高溫高速高壓等極端工作環(huán)境，要求軸承具備良好的耐高溫性能，擁有強大的耐磨性，且具備高效的潤滑密封系統(tǒng)。該領域的每一項技術突破，都意味著航空工業(yè)技術的進步。
伴隨我國航空軸承技術持續(xù)進步，國產發(fā)動機的性能，并且其使用壽命也在不斷提高。
能夠預想，未來我國在航空發(fā)動機領域會擁有更強的國際競爭力，而且這一切實際上都離不開那些悄無聲息、極為關鍵的軸承技術的支撐。
（來源：科技怪獸家）
