中国发动机(中国高超音速发动机)

开头

2017年，国产大飞机C919在上海浦东首飞成功。

如今，五年过去了，却总有质疑声。有人说:& # 34；连飞机最重要的发动机都是美国的，怎么能说是中国制造呢？"

要知道，中国对aero 空发动机的研究已经过了几十年，投入了上千亿的软妹币。但与国外先进水平相比，仍有一定差距。

我们能造火箭原子弹，为什么不能造发动机？中国空发动机有什么区别？

发动机制造

业内有句话:如果说航空空工业是一个国家工业的皇冠，那么航空空发动机制造就是工业皇冠上的明珠！

既然是珍珠，就注定非常复杂，制造难度很大。

需要注意的是，aero 空发动机其实有好几种。比如我们乘坐的飞机，一般用的都是涡扇发动机。

它通过进气道吸入大量空气体，在燃烧室与燃油混合后，通过喷口排出高温高压的高速气体，最终产生向前的推力。

类似于生活中常见的气球。如果密封突然泄漏，气球会迅速飞出。原理是一样的。

但原理简单，不代表可以制造。目前世界上能制造这个东西的国家只有五个，就是联合国的五常——中、美、俄、英、法。

aero 空发动机和火箭原子弹有什么区别？

火箭和原子弹基本都是一锤子买卖。至于马斯克制造的猎鹰火箭，可以重复使用，也就是近几年才实现的。

目前大飞机的寿命一般在6-8万飞行小时之间，25年左右。不用换发动机就可以达到飞机的全寿命。

一般火箭整个寿命会运行几百秒，只要保证这几百秒不出故障就行；飞机发动机是要保证6万小时以上的稳定运行，不能有任何问题。

更何况飞机发动机直接关系到人的生命，工程设计仅仅为了保证“生命”就增加了很多难度。

以上面的密集叶片为例。它们虽然不起眼，却是核心技术的完美体现。

航空空发动机的叶片由三种叶片组成，分别是风扇叶片、压气机叶片和涡轮叶片。

风扇，也就是最外面的叶片。它对进入发动机的空气体进行初步压缩，压缩后的气体分为两路，一路进入内通道进一步压缩，另一路进入外通道直接高速排出产生推力。

然后是压气机叶片，它会进一步压缩进入内通道的空气体，气流的压力和温度会明显升高，以满足燃烧室的需要。

最里面的涡轮叶片有膨胀减压的作用，可以把气体的化学能转化为涡轮的机械能。

aero 空发动机工作时，温度在1700摄氏度以上，叶片每分钟需要旋转上万次，几个小时后也不能断，这对叶片的研制要求很高。

高温高压高速是标配。另外，发动机要体积小、重量轻、寿命长，这就意味着难度加倍。

这只是叶片的制造，还有压气机、燃烧室、排气系统、传动系统、燃油系统、控制系统等不同的子系统。

发动机零件的加工精度也很高。各子系统的设计制造能把强国挡在门外，把各子系统整合起来是大学问。

aero 空发动机的另一个难点在于，它是一个涉及空空气动力学、工程热物理、力学、密封、电子学、自动控制等学科的综合性系统工程。

而且因为水桶效应，任何学科都有短板，会导致aero 空发动机水平有限。可以说，aero 空发动机的水平就是一个国家基础科学的水平。

比如材料行业生产不出最好的高温材料，发动机的性能就上不去。

aero 空发动机使用的精密电子元器件需要其他配套工业部门开发。如果这方面不能突破，就会影响aero 空发动机的性能。

除了学术水平，还和经济实力有关，因为aero 空发动机需要大量的实验数据。

换句话说，是不断尝试出来的，不是一般的烧钱。基本上这个东西比你直接烧钱还快。

试验台一天24小时运行。都是小儿科。鸟撞测试撞上一个废的，也是非量产测试发动机。自己想想成本吧。

据统计，在过去的50年里，美国在aero 空发动机的预研上投入了超过1000亿美元。

美国F-22战斗机的F119发动机从最初的部件研究到完全具备作战能力已经经历了32年，其中仅验证机和原型机的研发就投入了31亿美元。

中国发动机发展

回顾中国发动机的发展，其实就是一部追赶的历史。

上世纪50年代，中国航空空发动机行业从零开始，中国第一台WP5发动机是根据苏联的技术仿制的。

上世纪70年代，我国开始自主设计部分aero 空发动机，研制出WS9和WP13系列发动机，满足了军用歼8飞机的需求。

直到2002年国产WP14“昆仑”发动机定型，中国才第一次完成了自主研制的全过程，成为继美、俄、英、法之后的第五个aero 空发动机生产国。

2005年12月，俗称“太行”发动机的WS10研制成功，成为我国第一台具有自主知识产权的高性能大推力涡扇发动机。

经过这么多年的发展，我国已经建立了比较完整的发动机科研生产体系。

2011年，专门为国产大飞机研制了一款名为CJ-1000A的aero 空发动机。这个基准是通用的LEAP引擎。但由于国内民用aero 空发动机技术积累不多，估计一时半会也指望不上了。

所以，这个因素可能早就考虑到了，C919最初的设计方案，就是采用了通用电气旗下CFM的LEAP -1C发动机。

中国能生产军用发动机，为什么不能生产民用发动机？按理说军队不是更好吗？

其实并不是这样的。军队首先要解决的是能不能用。至于其他问题，也不是不能用。你可以克服它们。

但是民用就不一样了。它与世界上其他国家在同一水平上竞争。类似于经济性和安全性差，或者价格太贵。根本没人要你，除非你免费赠送。

而且很多时候，没必要把别人白白送人。

很多人一提到中国的飞机发动机就忍不住悲痛，认为他们就跟国足一样，比不过其他任何一个国家。

客观来说，中国的飞机发动机比国足强多了。

目前很多国家都能自主研发生产飞机，但只有少数国家有能力自主研发aero 空发动机并形成产业规模。

国产发动机和国外发动机有一定差距，这是现实。最大的差距在于使用寿命和稳定性。

美国发动机的寿命可以达到12000小时。俄罗斯发动机的使用寿命是4000小时。以前国产发动机的使用寿命是几百小时，后来是1000多小时，现在可以达到4000小时，相差高达3倍。

中国空发动机寿命短，故障率高，很大程度上是因为轴承过载。

aero 空发动机的内部运行遵循共振定律，也就是说如果材料和设计出了问题，高强度的共振会让轴承无法承受巨大的压力，发动机就会熄火。

因此，发动机的寿命和稳定性最终可以归结于材料和设计。

感悟

国外发动机技术之所以先进，首先是起步早，在二战后的几十年里持续投入大量资源，长期拥有一流人才，经历无数次失败，才创造了这样的工业奇迹。

中国要想赶超，没有捷径可走，必须扎扎实实走下去。

之前的预研，走的弯路，磕磕绊绊，都是宝贵的经验。如果我们花足够的时间和精力，不吃几次亏，是不可能达到同一水平的。

目前我们的aero 空发动机已经有了很大的进步，但是要研发出世界一流的aero 空发动机，还需要技术的积累。相信这一天不会太远！