今年2月,中国商飞C919大型客机圆满完成100小时验证飞行,为后续顺利投入商业载客飞行奠定坚实基础。随着大型客机国产化进程的加速推进,位于常熟经开区“苏州·中国声谷”内的苏州市产业技术研究院思萃声光微纳技术研究所核心团队正与中国商飞展开合作,着力解决飞机发动机国产化的核心技术难题,研发飞机发动机核心零部件“火焰筒”的冷却气膜孔激光加工技术,帮助国产飞机迎来“中国心”。
声光微纳所聚焦激光精密制造、声学智能传感等战略性新兴产业,着力突破声光微纳制造产业的国外技术垄断。在声光微纳所,研发人员正在五轴激光加工中心旁边,使用五轴机床调整激光加工头位置,通过电脑程序调控激光参数进行精密激光加工。这项目是由中科院院士徐红星领衔的声光微纳所核心研发团队与中国商飞开展的战略合作项目,主要对“火焰筒”的气膜孔激光加工工艺进行技术攻关,核心技术是声光微纳所自主研发的超精密激光加工技术。
飞机发动机主要是靠燃烧室里面产生的将近1700℃的高温高压气体,推动涡轮叶片产生巨大的推力。但发动机本身的材质耐受温度只有1200℃,“火焰筒”是发动机里面非常关键的耐高温核心零部件。长期以来,研究人员致力于研究如何对“火焰筒”进行冷却加工。目前,对“火焰筒”进行冷却的主要手段是通过在“火焰筒”合金材料上涂层并结合气膜冷却降温。气膜孔加工质量的优劣直接影响发动机的性能、寿命。声光微纳所做的就是通过精密激光加工技术,解决气膜孔的涂层剥离、气膜孔内部孔型不可控等痛点问题。研究人员对这些痛点问题进行攻关,成功解决了技术难题。最终经过检测,声光微纳所研发的气膜孔可以经过2200次的热冲击循环而没有出现涂层剥离,达到了国际先进水平。
随着声光微纳所的创新攻坚取得实质性进展,国产飞机发动机即将迎来“中国心”。航空发动机激光加工项目是声光微纳所的一个重点项目,研究所着力于推进航空发动机的国产化进程,旨在帮助我国打破国外技术垄断,实现航空制造的自主创新。研究所的目标是打造一支具有国际水准的发动机科研团队,突破核心技术壁垒,为国家航空发动机的发展提供有力的技术保障。
声光微纳所是国内首家集声学与光学技术为一体的技术创新与成果转化平台。2021年落户“苏州·中国声谷”以来,声光微纳所以声学与光学相关的微纳制造与加工技术为基础,开展基础技术、前沿高新技术和应用技术研究,围绕国产大飞机、高端芯片制造等多领域的“卡脖子”问题开展技术攻关,支持相关产业提升核心竞争力。
声光微纳所还在同步开拓其他高新技术领域的研发与应用,例如新能源电池领域的激光切割与焊接相关技术产品、声学传感技术、光声成像技术、精密光谱检测等,希望在声光微纳领域取得更多的技术突破,为国家科技发展作出更多贡献。