[分享] 你的空氣、我的隔熱

又到了週末專案兼管理惡棍的嘴砲時間，今天來嘴砲雷射鑿孔、陶瓷包覆與發動機葉片。 故事是這樣開始的： 本週跟美國的工程師開會，忽然聊到大家畢業後第一個專案，甚至業務部門主管還消遣說整 個三小時會議快變成The Theory影集的一集了。 美國那個年屆耳順的資深技術總監，提到他在俄亥俄航空部門的時候，第一個案子是如何ㄣ 在發動機葉片上用雷射鑽孔製造空氣阻熱的研究。那時候還是1980年代，等於說美國早在「 冷戰時期」（！）就在投入這個技術的軍事研發及實用化。 這個資深技術總監畢業於跟新竹市長高虹安相同的University of Cincinnati（辛辛那提大 學），主修是計算機及數學，那個年代的辛辛那提大學，計算機學門是在數學系之下。而辛 辛那提大學的強大機械工程背景，讓他們的計算機學門也沾染了不少關於應用在機械上的色 彩，這也是那一帶畢業生都很容易進入航太等重工領域。 到這裡，一堆不是相關領域的人應該很傻眼，我們各式先進戰鬥機上的葉片居然有雷射小孔 跟陶瓷包覆？ 實際上，這一堆在葉片上，經過數學精密計算及實作測試的微小空洞們，負擔了非常重要隔 熱的動作，讓戰鬥機引擎可以負擔更長時間的操作，而且減少材質因為過熱變質的風險；而 陶瓷提供了穩定構型來壓制形變的機制。請記好，微型氣膜冷卻孔要在包覆陶瓷材質之前就 要做好，還要確保包覆就算在小孔週邊都能有效均質。 而這個技術，在西元2020年正式專利失效： https://patents.google.com/patent/US6573474B1/en 基本概念就是在葉片切風時，透過設計過（170-250度切角）微小的空隙，讓透過的空氣在 另一面形成稀薄的空氣層達到冷卻隔熱的目的，而在鑿完洞之後用陶瓷材料覆蓋葉片更能提 高葉片壽命。 這個網頁第一段有通俗的解釋（這家畢竟是賣這種打孔機的公司）： https://hexagon.com/resources/resource-library/aero-engine-turbine-blade-cooling -holes-inspection https://reurl.cc/nDkVbn 給相關領域大二及以下大專學生看的內容。 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169433220327586 https://reurl.cc/dDRrjk 關鍵字用： turbine blade cooling holes（鑿孔） thermal barrier coatings（材質包覆膜層） 例如這兩篇： https://www.caeses.com/blog/2019/turbine-blade-cooling/ https://www.laserfocusworld.com/industrial-laser-solutions/article/14216549/lase r-drilling-aids-cool-running-for-gas-turbines https://reurl.cc/kXm5j9 如果要看中文，請用以下關鍵字組合： 發動機 葉片 氣膜冷卻孔 但是很遺憾的，基本上都是簡體中文。例如這個： https://www.6parkbbs.com/index.php?app=index&act=view&cid=2196575 從中國的網頁來看，中國是在2014年確實得知這個非對稱鑿孔及陶瓷包覆技術的重要性，然 後在2020年專利過期後，進行了非常大量的研究跟實驗，也導致渦15發動機有重大的突破。 啊！台灣所有相關領域都死光了嗎？當然不可能，因為都能設計製造這種打孔機了： https://www.quaser.com/tw/products/detail-55 至於為何很少看到繁體中文相關文章，我認為主要是因為飛機發動機研發都掌握在漢翔、中 科院、工研院、空軍手上，並沒有大量民營企業投入整個製造環節。 之前台灣的織女星計劃，我個人認為應該也是在掌握引擎材料及設計的知識，用於未來的各 式載人飛機及高性能無人機。 週末專案兼管理惡棍之嘴砲結束。 -- 幸福的等待 https://i.imgur.com/uzRvqct.jpeg --
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推 kc1345 : 提問：請問身為板主發軍武文，硬參雜與內文毫不相08/27 04:11

→ kc1345 : 干的台灣政治人物×2的原因？08/27 04:11

→ Pegasus170 : 好啦，那我把補充拿掉吧！08/27 04:19

→ Pegasus170 : 關於高的部份，我認為很有意義。因為辛辛那提大學 08/27 04:23

→ Pegasus170 : 的機械工程是相當有實力，而他們的計算機科學合作 08/27 04:23

→ Pegasus170 : 案經常沾上不少機械工程的色彩，高的雙棲在辛辛那 08/27 04:23

→ Pegasus170 : 提大學實際上是有其根據的，因為那邊過去就是軍事 08/27 04:23

→ Pegasus170 : 航太的重鎮。 08/27 04:23

→ Pegasus170 : 要了解美國軍工產業，你要先知道工廠根附近大學的 08/27 04:24

→ Pegasus170 : 關係。 08/27 04:24

推 kc1345 : 高的部份比較中性沒錯但仍然有點冗，當筆風看了~ 08/27 04:26

→ kc1345 : 辛苦了 08/27 04:27

→ Pegasus170 : 這裡不是政治相關板面，基本上我不太會在這裡去評 08/27 04:57

→ Pegasus170 : 論現役政治人物。 08/27 04:57

→ Pegasus170 : 會提到也是因為高真的示範了辛辛那提大學這學校的 08/27 04:57

→ Pegasus170 : 理工特色。 08/27 04:57

→ Pegasus170 : 「當機械與材料遇上了計算機」 08/27 04:58

推 wistful96 : 推 08/27 07:21

推 qsgjnmvb : 航發領域美國領先世界30年不是假的 08/27 07:36

→ eemail : google上打渦輪葉片冷卻就有一堆可參考 08/27 08:21

→ Pegasus170 : 是呀…幾乎都是簡體中文，繁體論文我只看到屏東科 08/27 08:26

→ Pegasus170 : 技大學有一篇，但是那個是早在1980年代就知道的技 08/27 08:26

→ Pegasus170 : 術：孔要打高斜角。 08/27 08:26

→ Pegasus170 : 而且孔的形狀、分佈、孔徑、角度、表面處理、為何 08/27 08:28

→ Pegasus170 : 要用雷射，這些只能不斷模擬跟做成品測試。 08/27 08:28

→ Pegasus170 : 我本文就有關鍵字給各位搜尋了！ 08/27 08:29

推 jouyahoo : 天佑烏克蘭 08/27 08:55

推 a1305168 : 台電有在做葉片再生，將舊的葉片檢查重新coating 08/27 09:27

→ a1305168 : https://youtube.com/watch?v=VvjnqE2iSa4&si=36tNp 08/27 09:29

→ a1305168 : IWZLBiHs-RL 08/27 09:29

→ Pegasus170 : 為什麼是台電在做？XD我以為這是漢翔跟中科院的事 08/27 10:10

→ Pegasus170 : ！ 08/27 10:10

推 lchcoding : 推！好像熟悉又遙遠的領域 08/27 10:48

推 howareuuu : 推 08/27 10:50

推 pineapple197: 台電發電機是渦輪機啊,而且二十四小時不停的操 08/27 10:51

推 qsgjnmvb : 發電機成本高所以修久了自然成專家 08/27 11:02

→ edison : 以前coding的經驗是直接看原文資料,在台灣算冷門的 08/27 11:04

→ edison : 發動機相關,應該不會有中文翻譯的 08/27 11:05

→ thigefe : 台電這種大型複循環燃氣渦輪，中科和漢翔是沒有維護 08/27 11:15

→ thigefe : 能力的，漢翔近期玩過最大顆的不過CF6 08/27 11:15

→ thigefe : 台電這玩法也只能用在自己的渦輪機上，沒原廠認證， 08/27 11:19

→ thigefe : 無法用在航空業，也很難推銷給外國客戶 08/27 11:19

推 metalj : 葉片是重中之重，不過一般人常想到，家裡電風扇就有 08/27 11:22

→ metalj : 的東西，有什麼好機密的。 08/27 11:22

→ metalj : 台電頂多在大修修補葉片吧 08/27 11:24

→ Pegasus170 : 葉片機密可大哩！除了這是原廠噱客戶的重頭戲之外 08/27 11:25

→ Pegasus170 : ，也是材料與機械工程科技的結晶。 08/27 11:25

推 ckbling : 台電手上有不少gas turbine 所以有經濟規模吧XD 而 08/27 12:27

→ ckbling : 且以後會更多 08/27 12:27

推 kishiwada : 推 08/27 12:43

→ wadeawp : 台電應該是綜合研究所在做吧? 08/27 13:12

推 q0000hcc : 修久變專家 跟yamaha一樣嗎 08/27 15:24

推 chyx741021 : 最近漢翔有拿到LM2500商用版的維修合約，因為台電 08/27 15:37

→ chyx741021 : 也要用這款發動機 08/27 15:37

→ fantasyhorse: 不要拿家裡電風扇來比好好不好... 08/27 16:01

→ Wangsl : LM2500就從CF6衍生出來的啊 08/27 16:05

推 momotea : 大大的文每次看都有學到東西 08/27 18:41

推 weimr : 推 08/27 21:34

推 kuroro94 : 熱心分享 推推 08/27 22:41

→ Pegasus170 : 台電根據前面a1305168大所提供的水管新聞影片，應 08/28 00:05

→ Pegasus170 : 該就是是台電綜合研究所在做。 08/28 00:05

推 h73o1012 : 原來除了空蝕氣泡還有自己穿孔 08/28 12:01