超级金属厉害了？航空发动机不会单靠“铼”就有大突破

“铼”是个什么金属？其与航空发动机的关系是什么？有了“铼”，我国航空发动机就能有质的飞跃？9月11日，北京天骄航空产业投资有限公司创新研究院副院长、国家“千人计划”专家王光秋在接受科技日报记者采访时称，航空发动机研制是一个系统工程，不会单靠“铼”就有大的突破，其仅是增加发动机材料性能的因素之一。

稀有、高溶点、结实难开裂

先看看“铼”的前世今生。

铼，一种金属元素，是高熔点金属之一。根据权威专业书籍《兰氏化学手册》，铼是仅次于钨（3308摄氏度）的第二难熔金属，熔点为3180摄氏度。

百度百科查询，铼还是一个真正的稀有元素，在地壳中的含量仅仅大于镤和镭。再加上它不形成固定矿物，通常与其他金属伴生，使它成为自然界最后被发现的稀有元素。

据《兰氏化学手册》，除高熔点外，铼有极高的强度且塑形很好（俗称“既结实又难以开裂”），在高温、急速冷却和猛烈加热并带有强烈机械冲击和振动的条件下，“铼”也具备极佳的长时间工作抵御变形和开裂能力。

增加涡轮叶片合金材料性能的元素之一

涡轮叶片为现代航空发动机中一个关键部件，在发动机工作时不仅需同时承受约1600度高温、数十个大气压和以每分钟数万的转速，还要承受强大离心力的持续作用。

“如此严苛的工作条件，发动机所用材料仍需做到不能熔化，不能变形，不能断裂。而铼的一系列特性，使之成为极佳选材之一。”王光秋说，比起上一代航空发动机采用的定向结晶的普通叶片，新一代则普遍采用单晶叶片，这可增加200摄氏度左右的涡轮燃烧温度，有铼加入单晶叶片，可以增强材料各方面的性能。

“航空发动机有上万个零部件，涡轮叶片是其中一个关键部件，即使有铼加入，需要在合金中怎么加，加多少，这些都是要认真研究的课题。”王光秋说。

新一代发动机总效率是热效率和推进效率之积

“航空发动机是一个综合的系统工程，其总效率是热效率和推进效率之积。”王光秋说，增加航空发动机的效率来自两个部分，分别是热效率和推进效率。目前最新一代发动机的热效率大约是50%，推进效率约为80%。