Vì sao đĩa tua bin Trung Quốc được xem là “trái tim của trái tim” trong công nghệ hàng không?

[ThanhDat]

Trong nhiều thập kỷ, đĩa tua bin hợp kim chịu nhiệt độ cao luôn là công nghệ cốt lõi bị phương Tây kiểm soát, khiến Trung Quốc gần như không thể tiếp cận. Từ thời Chiến tranh Lạnh, các quốc gia phương Tây áp đặt lệnh cấm kéo dài nửa thế kỷ, cắt đứt hoàn toàn khả năng trao đổi, nghiên cứu hay mua sắm thiết bị. Nhiều nhà khoa học Trung Quốc thậm chí không có cơ hội tận mắt nhìn thấy một đĩa tua bin. Giáo sư Vương Nhất Đức từng ví tình cảnh này như những sinh viên khao khát tri thức nhưng bị cô lập hoàn toàn khỏi thế giới.

Sự phong tỏa đã khiến hơn 70% linh kiện then chốt trong ngành sản xuất tua bin khí của Trung Quốc phải nhập khẩu, dù giá trị ngành đã vượt 50 tỷ nhân dân tệ. Các tập đoàn như General Electric, Rolls-Royce, Siemens hay Mitsubishi kiểm soát tới hơn 80% thị phần toàn cầu, dựng lên một rào cản công nghệ gần như không thể vượt qua. Trong tình thế đó, các nhà khoa học Trung Quốc buộc phải tự tìm con đường đột phá.

Từ nghiên cứu gian nan đến bước nhảy vọt Xinghe-700​

Năm 2009, Trung Quốc chính thức khởi động dự án nghiên cứu đĩa tua bin chịu nhiệt độ cao, đặt mục tiêu xây dựng hệ thống R&D và sản xuất hoàn toàn độc lập. Thời điểm đó, vật liệu trong nước chỉ chịu được 650°C, trong khi công nghệ quốc tế đã đạt trên 750°C. Các nhà nghiên cứu phải bắt đầu lại từ nguyên lý cơ bản của khoa học vật liệu, đối mặt áp lực vừa đáp ứng môi trường khắc nghiệt vừa duy trì cấu trúc hoàn hảo.

Sau hàng trăm lần điều chỉnh và hàng nghìn giờ thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã tạo ra hợp kim mới với cơ chế ổn định từ nguyên tố đất hiếm. Vật liệu này duy trì khả năng chống rão ở 700°C, đồng thời có khả năng tự phục hồi khi xuất hiện vết nứt siêu nhỏ. Năm 2013, Đại học Khoa học và Công nghệ Bắc Kinh cùng Tập đoàn Công nghiệp Nặng Trung Quốc Thứ hai đã sản xuất thành công đĩa tua bin đường kính 1,45m, cho thấy độ mòn chỉ 30 micron sau 18.000 giờ vận hành mô phỏng.

Sự ra đời của Xinghe-700 không chỉ vượt qua rào cản công nghệ phương Tây mà còn giảm gần một nửa chi phí sản xuất. Thành công này đưa Trung Quốc từ vị thế nhập khẩu phụ thuộc trở thành quốc gia đặt ra tiêu chuẩn mới. Hiệu ứng lan tỏa nhanh chóng bao trùm toàn ngành, với các công ty nội địa đạt khả năng chịu nhiệt cánh quạt hợp kim gốc niken lên tới 1150°C và hướng tới mục tiêu 1600°C. Đĩa siêu tua bin đường kính 2m cũng đã được phát triển, thu hút sự hợp tác với GE.

Đến nay, Trung Quốc đã hình thành hệ thống 177 loại sản phẩm hợp kim chịu nhiệt độ cao, quy mô ngành vượt 8 tỷ nhân dân tệ, duy trì tốc độ tăng trưởng hơn 20% mỗi năm. Công nghệ Xinghe-700 đã mang lại lợi ích trực tiếp cho các động cơ như Taihang và Changjiang CJ-1000, đồng thời khẳng định năng lực đổi mới độc lập. Hành trình từ những năm 1956 đến vị thế dẫn đầu toàn cầu hôm nay được tóm gọn trong câu nói của kỹ sư trưởng dự án Xinghe-700: “Tuyến phong tỏa cuối cùng sẽ trở thành vạch xuất phát”. (Sohu)