中国航空发动机的实力及涡轮叶片技术难度

研制航空发动机有多难

        有多难这些数据我们就可以看得出来。目前能自行制造第三代战斗机的国家/地区有12个；能自行制造“核武器”的国家有9个；能自行制造“洲际弹道导弹”的国家有5个（美俄中英法）；能独立送宇航员进入太空，短期驻留的国家有3个（美俄中）；能自行制造“大推力军用涡扇发动机”的国家有3个（美俄中）；能自行制造“第四代”战斗机的国家三个（美俄中）；能自行制造“大涵道大推力高性能民用涡扇发动机”的国家2个（美英）。这里我们可以大概了解了“航空发动机”，为什么会有工业之花、人类工业皇冠上的明珠等这些称号了吧！在世界范围内，掌握一流水平涡扇发动机制造技术的仅有英国罗·罗、美国普惠和通用3家公司，俄法两国都属于二流，这是一个真正的垄断行业。

航空发动机核心之一涡轮叶片

        航空发动机系统中最核心，也是加工难度最大的是涡轮叶片。因为他需要在极端残酷的环境中长时间工作。那么你知道有多残酷吗？

        第一、超高温（超过1700度）发动机的工作温度已经远远大于大多数的金属合金的熔点。因此，叶片内部需要空心（单晶空心叶片），并用高速流动的冷空气带走热量冷却叶片；叶片外部还需要有保护膜，外加热障涂层减低热传递，减低到达叶片的热量。

        第二、高速（每分钟几万转）这个时候叶片自身将承受一万倍的离心力，这个给每一片的叶片上面吊上十几台奥迪Q5。

        第三、超高的安全性和可靠性。民用航空发动机要求每一台发动机，都可以实现稳定工作三万小时以上，及时有小鸟及冰雹也不可以出现任何故障。

        也是这些方面的特殊性，航空发动机对于各种新理论、新材料、新工艺的需求也是都在行业的最前沿，也一个国家综合实力的一种体现。

中国航空发动机实力和差距

        “太行”涡扇发动机，05年完成设计定型，但8年过去了仍然问题不断，只用在双发的歼11战斗机上。单发的歼10战斗机对发动机可靠性要求高，直到歼10B量产，歼10系列战机都只能采用俄制AL-31FN发动机。俄制AL-31涡扇发动机最大加力推力是12.5吨，AL-31的风扇直径不到900毫米，涡轮直径不到300毫米；而俄制AL-31发动机的涡轮前温度是1665K（普通钢材熔点之下），美制F-119发动机涡轮前温度可以达到1977K（超出普通钢材熔点约200度）。

        80年代，当F-15战斗机进入推重比达8的F-110发动机时代，我国还在使用涡喷发动机。如今，我国的涡扇-10“太行”涡扇发动机仅与美国普惠F100和通用电气F-110相当。即便WS-15发动机上取得了巨大成就，我国与美国在航空发动机至少还有30年的差距。F-119发动机是F-22战斗机的动力来源，而它仅仅是美国上世纪90年代的产物，

        目前制约我国航空发动机发展的五点瓶颈：1.基础研究薄弱，技术储备不足，试验设施不健全；2.国家经济相对落后，研制经费严重不足；3.对发动机的技术复杂性和研制规律认识不足；4.基本建设战线过长、摊子过大、力量过散、低水平重复；5.管理模式相对落后，缺乏科学民主的决策机制和稳定、权威的中长期发展规划。