【簡介：】1、內(nèi)部壓力大，對材料與技藝要求嚴(yán)格噴氣式飛機(jī)發(fā)動機(jī)就像是一個兩端都開口的圓筒，從前端吸入的空氣經(jīng)過壓氣機(jī)、燃燒室等一系列內(nèi)部結(jié)構(gòu)，變?yōu)楦邷?、高速燃?xì)鈴暮蠖藝娚涑鋈?，產(chǎn)

1、內(nèi)部壓力大，對材料與技藝要求嚴(yán)格

噴氣式飛機(jī)發(fā)動機(jī)就像是一個兩端都開口的圓筒，從前端吸入的空氣經(jīng)過壓氣機(jī)、燃燒室等一系列內(nèi)部結(jié)構(gòu)，變?yōu)楦邷?、高速燃?xì)鈴暮蠖藝娚涑鋈ィa(chǎn)生向前的反推力。因此，航空發(fā)動機(jī)需要在高溫、高壓、高速旋轉(zhuǎn)的條件下工作，對研制的要求很高。以蘇27的AL-31渦扇發(fā)動機(jī)為例，它最大加力推力是12.5噸，2臺AL-31可推動20多噸的蘇27以超過2倍音速飛行。但AL-31的風(fēng)扇直徑不到900毫米，渦輪直徑不到300毫米；基本物理學(xué)原理，力是相互作用的，也就是說這么小尺寸的風(fēng)扇、渦輪反過來要時刻承受著12.5噸的力。形象一點說，大家應(yīng)該都看過壯漢用喉嚨頂著鋼槍推動汽車的表演，渦扇發(fā)動機(jī)也大概如此，只是壯漢推汽車是慢慢挪動，而渦扇發(fā)動機(jī)要推動飛機(jī)以2倍音速飛行，同時發(fā)動機(jī)內(nèi)部壓力達(dá)到50個大氣壓，相當(dāng)于3倍的蓄滿水后三峽大壩底部壓力；渦輪葉片就像一個冰塊，在高溫爐中旋轉(zhuǎn)，上面還掛著四輛奔馳轎車。這些都對發(fā)動機(jī)葉片、軸承的材料提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

另外，航空發(fā)動機(jī)的主軸承，也是關(guān)鍵部件之一，要在高速、高溫、受力復(fù)雜的條件下運轉(zhuǎn)，其質(zhì)量和性能直接影響到發(fā)動機(jī)的性能、壽命、可靠性。目前，國外發(fā)達(dá)國家航空發(fā)動機(jī)主軸承的壽命均能達(dá)到1萬小時以上，國內(nèi)基本在900小時以內(nèi)。航空發(fā)動機(jī)不是類似于宇宙飛船、火箭這樣的發(fā)動機(jī)都是一次性使用，航空發(fā)動機(jī)則不可以。

2、需要多部門協(xié)作，研發(fā)時間長并且及其“燒錢”

航空發(fā)動機(jī)的另一個難點在于，這是一項涉及空氣動力學(xué)、工程熱物理、機(jī)械、密封、電子、自動控制等多學(xué)科的綜合性系統(tǒng)工程，非綜合國力強(qiáng)大的國家根本研制不起，這玩意研制時間太長太燒錢了！一款航空發(fā)動機(jī)設(shè)計制造出來后，必須做大量的試驗進(jìn)行驗證，以充分暴露問題。包括零件試驗、部件試驗、系統(tǒng)試驗、核心機(jī)試驗、整機(jī)試驗等等，一級一級往上做，一項都不能少。比如美國、英國的航空發(fā)動機(jī)的地面試驗和飛行試驗所用發(fā)動機(jī)臺數(shù)少則50臺、多則上百臺，發(fā)動機(jī)地面試驗都要上萬小時，最高達(dá)16000小時以上，飛行試驗則需5000小時以上。據(jù)統(tǒng)計，過去50年，美國投入航空發(fā)動機(jī)預(yù)研經(jīng)費就超過1000億美元。裝備美國第四代飛機(jī)F-22的F119發(fā)動機(jī)，從最初的部件研究到具備完全作戰(zhàn)能力，歷經(jīng)32年，其中僅驗證機(jī)研制和原型機(jī)研制就投入31億美元。

3、發(fā)動機(jī)裝配主要采用手工方式，對裝配工人的操作經(jīng)驗和熟練程度考驗極大

和美英等國軍用航空發(fā)動機(jī)工業(yè)相比，中國發(fā)動機(jī)企業(yè)人員相對不足，由于航空發(fā)動機(jī)零部件型號規(guī)格相似、數(shù)目繁多、結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜，裝配工藝也非常繁復(fù)，加上發(fā)動機(jī)裝配還主要采用手工方式，裝配精度高低和裝配質(zhì)量穩(wěn)定依賴于裝配工人的操作經(jīng)驗和熟練程度。以前我們對裝配工作重視不夠，也吃了不少虧。航空發(fā)動機(jī)就是現(xiàn)代技術(shù)和傳統(tǒng)技藝的集成。與材料和工藝技術(shù)的差距相比，中國自主發(fā)展航空發(fā)動機(jī)的更大難題是航空發(fā)動機(jī)人才的缺失與工業(yè)基礎(chǔ)薄弱。航空發(fā)動機(jī)是個很典型的傳統(tǒng)工科專業(yè)。我國這一領(lǐng)域院士至今僅有五人，且年齡偏大，年紀(jì)最小的也超過了70歲。這一現(xiàn)象不僅存在于航空發(fā)動機(jī)專業(yè)，各個傳統(tǒng)工科專業(yè)都面臨院士級、大師級尖子人才奇缺和后繼乏人的局面。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，由于鋼鐵、機(jī)械等傳統(tǒng)工科專業(yè)早已喪失了對理科生的吸引力，中國頂尖工程技術(shù)人才嚴(yán)重短缺的局面短期內(nèi)無法緩解。而缺乏的不僅是科研人才，制造人才也是一樣，對機(jī)械產(chǎn)品悟性深刻的技術(shù)工人一樣稀缺。