为啥中国的航空发动机技术落后？

　　 中国的火箭都能到月亮了，国产民用大客机也开始发展了，四代战机也诞生了，为什么战斗机上的发动机一直不能国产化呢？

　　 这个世界上能自行制造第三代战斗机的国家/地区有12个

　　 （暂不算配套航发 按制造地区计 按服役计 按中国战机世代划分 美俄中瑞法欧韩日台印 还有按照wiki标准我很不要脸的把巴基斯坦和伊朗也算上了 请拍砖）

　　 能自行制造核武器的国家有9个（美俄中英法印巴以朝）

　　 能自行制造洲际弹道导弹的国家有5个（美俄中英法）

　　 能自行制造大推力军用涡扇发动机的国家有3个（美俄中）

　　 能自行制造大涵道大推力高性能民用涡扇发动机的国家则就只剩2个了（美英：GE 罗罗 普惠 或者我打肿脸再撑死算你一个IAE）

　　 （我知道以上标准里争议太多 咱可以评论区慢慢讨论请轻拍。。）

大涵道比涡扇发动机

　　 可以很直观地看到 在这个残酷竞争的人类金字塔上 中国目前距离塔顶还真是有段距离的。

　　 工业之花-人类工业皇冠上的明珠：航发-涡扇航发-大涵道大推力高性能高可靠度涡扇航发。可也同时是我们目前怎么绕也绕不开的心脏病。

涡扇发动机结构示意图

　　 一、航发为什么这么难？

　　 想象一下，苏27的AL-31涡扇发动机最大加力推力是12.5吨，2台AL-31可推动苏27以超过2倍音速飞行。但AL-31的风扇直径不到900毫米，涡轮直径不到300毫米；基本物理学原理，力是相互作用的，也就是说这么小尺寸的风扇、涡轮反过来要时刻承受着12.5吨的力。

　　 形象一点说，大家应该都看过壮汉用喉咙顶着钢枪推动汽车的表演，涡扇发动机也大概如此，只是壮汉推汽车是慢慢挪动，而涡扇发动机要推动飞机以2倍音速飞行，各部件要承受住异常严酷的高温高压考验。

　　 另外，一台用于超音速战机的涡扇发动机直径一般仅1米左右、长度4米左右。以AL-31为例，这么小的一个圆筒状物体，要塞进4级风扇、9级压气机、2级涡轮、可收敛-扩张喷管、燃烧室、加力燃烧室，还要在之间安排冷却空气通道，周围安装燃油控制系统等。所以，设计、制造一台高性能的涡扇发动机，可谓"螺蛳壳里做道场"，难度极大。

　　 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。

　　 专业一点地描述，涡扇发动机要达到更大推力、更低的油耗，首要的是提高增压比、提高热效率，涡轮前温度是衡量热效率的一个重要指标。

令美帝骄傲的F119 F22标配动力。

　　 例如第三代苏27的AL-31发动机的涡轮前温度是1665K，而第四代F-22的F-119发动机将这个指标提高到了1977K；AL-31的涡轮前温度尚在普通钢材熔点之下，但F-119的已超出约200度。要在这样高的温度下正常工作，F-119的涡轮采用了第三代单晶空心叶片。

凯特王妃为罗罗公司发展的宽弦叶片宣传。

　　 具体什么是单晶空心叶片，在此很难展开描述，只能说一片面积仅几平方厘米的叶片具有大量自由曲面、复杂的内腔（用于进气冷却），还要控制合金晶体生产连续一致，这需要极高超的精密铸造工艺。俄罗斯、中国至今尚未或是刚展开单晶空心涡轮叶片的工业化制造。（不过我们在这方面有好消息：中国突破发动机单晶叶片核心技术 打破垄断）

　　 而发动机要提高推力与自身重量之比，还要将压气机和涡轮造得更轻巧。压气机和涡轮的传统制造工艺是将叶片以榫头、榫槽锁紧的方式连接在叶盘上，但西方先进发动机已开始采用整体叶盘。即用电子束焊接等方法将单晶空心精铸叶片固定在叶盘上，重量可比传统工艺制造的降低30%。整体叶盘的制造工艺有10多种，但除了上述的美英3家航发巨头，其它国家也还未能应用于批量生产。

　　 涡扇发动机的风扇远离燃烧室，热负荷低，但它的气动效率也被继续精进。通用F-119和罗·罗瑞达900发动机的风扇都采用了宽弦叶片，其加工方法是将钛合金毛坯用切削方法加工成两半叶片，用真空扩散焊成一整体空心叶身，最后超塑成极为复杂的曲面。这又是一种全新的加工工艺。

　　 这么说，美军F-22A隐身战机所采用的F-119涡扇发动机为例，它的6级压气机、2级涡轮全部采用带空心单晶叶片的整体叶盘，3级风扇则全部采用宽弦叶片，所以它的推重比达到10，在迎风面积较小的情况下，最大加力推力超过15吨。所以，美军F-22A隐身战机能以1.7倍音速进行超音速巡航；而中俄的四代机歼20、T-50只能暂时采用第三代涡扇发动机，要等待第四代发动机研制成功，飞机才能真正完成研制。

　　 二、中国航发水平为何与世界一流水平差距这么大？

　　 我国军事工业以苏联技术援助起家，擅长逆向仿制，在过去解决了多个领域的"有无"问题，甚至有轻武器专家以"山寨之王"自居。对于很多一般装备，逆向仿制即便"不知其所以然"，也至少做到"知其然"。

　　 但涡扇发动机这个"工业王冠"，应用有各种新理论、新材料、新工艺，要做到"知其然"都难，可以说是无法简单复制的。甚至，在没有操作手册的情况下，要将涡扇发动机正确拆开都困难。

俄制AL-31F型涡扇发动机

　　 例如，我们非常熟悉的CFM-56，其使用在波音737、空客A320这些主流商业客机上，是世界上使用范围最广的涡轮风扇发动机之一，但是拆解CFM-56的难度仍然很大，几平方厘米的叶片上分布着许多小孔，这些孔隙的作用是散热的，小孔的位置设置极为讲究，是根据气路走向而定的……因此CFM-56的维护都是由专业公司来完成的。

　　 即便是能制造出各种类型的发动机构件，但是在装配上仍然需要技术、工艺支撑，同一生产线上制造出来的不同批次发动机都存在差别，推比相差甚至可以达到0.2。随着推比达15以上的发动机开始研制，各种新材料被大量应用，发动机结构也越来越复杂，对加工工艺要求也更高。你要仿制别人的新型发动机，所要花的时间可能比自己从零开始研发还要多，而且仿制产品的性能还很可能不及原型机。

美第五代发动机的核心机已经问世了

　　 这方面我国是有惨痛教训的，例如"太行"涡扇发动机，其核心机就源于CFM-56，太行发动机在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。

　　 从科研体制来看，我国以前航空发动机的研发是跟随型号的，即要研制一款飞机，才会去研发一款配套的发动机；飞机如果下马了，发动机也就随之下马了。但美英等发达国家，发动机与飞机研发基本是分开的，发动机核心机的研发提前很多。例如，美国F-22战机所用的F-119发动机属于第四代发动机，但美国的核心机技术已发展到第六代，用于接替F-119的第五代发动机核心机也已制造出来。

　　俄罗斯竟帮中国搞定顶级发动机 国人激动不已

　　 据俄罗斯媒体报道，俄罗斯副总理德米特里·罗戈津表示，俄罗斯和中国已就联合生产直升机项目的“最后问题”达成共识，并计划于5月签署最终协议。

　　 罗戈津在俄中政府首脑定期会晤筹备委员会双方主席会晤后表示称，4月27日晚间，中俄已经就联合生产直升机大型项目的最后问题达成共识……

　　 相应地，我们希望5月已经可以结束各项工作并签署最终文件。

　　 据悉，俄中政府首脑定期会晤筹备委员会的中方主席为中国国务院副总理汪洋。

俄罗斯副总理德米特里·罗戈津

　　 罗戈津强调，中方对该项目“非常感兴趣”，并作为“主要的投资方”参与该项目。

中俄联手研制直升机

　　 而俄罗斯在更大程度上将该项目看作商业项目。

　　 罗戈津还表示，俄罗斯已通知中方，如今在俄航空发动机制造业的框架内，已经可以制造将可能用于俄中直升机的发动机。

　　 中航集团宣布成立新的中航精密铸造科技有限公司，出资30亿元。 新公司将整合黎明、南方、黎阳三家发动机公司的精密铸造业务，提升技术能力。

　　 这是中航工业对中国航空发动机产业的一次重大战略调整。军事评论员指出，相关资料指出，中国从研制成功涡扇-10发动机涡轮叶叶片计划采用的单晶合金，到能够产业化铸造生产叶片，用了12年时间。

　　可见精密铸造技术对我国航空发动机产业的“瓶颈”效应有多严重，中航的这次动作将是突破“瓶颈”的重要努力。

　　 据媒体报道，4月15日，中航动力、中航资本发布公告称，为了破解我国航空发动机瓶颈，中航动力及子公司、中航资本子公司中航航空产业投资有限公司等8家单位将共同投资发起设立中航精密铸造科技有限公司，总出资额29.47亿元。

为了破解我国航空发动机瓶颈中航总出资额29.47亿元

　　 这是中航动力自去年完成发动机重大资产重组后，首次着手进行发动机资产专业化整合。

　　 公告称，我国航空发动机精密铸造产品技术性能仍然存在较大差距，已经成为制约我国航空发动机向更高层次发展的瓶颈。

发动机对战机来说至关重要

　　 为突破这一瓶颈，控股股东中国航空工业集团拟对下属中航动力、沈阳黎明、贵州黎阳、南方集团4家发动机主机制造企业的铸造相关业务进行整合，组件中航精密铸造科技有限公司。

　　 中航精密将主要从事各类飞行器动力装置、第二动力装置、燃气轮机、直升机传动系统精密铸造产品的设计、研制、生产、维修、营销和售后服务等业务；从事航空发动机技术衍生精密铸造产品的研发销售等。

　　 世界上第一个铸造涡轮叶片是1943年用于J-33发动机的钴基铸造合金HS-21涡轮叶片。半个多世纪以来，铸造涡轮叶片的承温能力从40年代的750℃左右提高到90年代的1700℃左右，应该说，这一巨大成就是叶片合金、铸造工艺、叶片设计和加工以及表面涂层各方面共同发展所作出的共同贡献。

　　 目前，我国航空部门在生产各类铸造涡轮叶片方面已有较成熟的经验，北京航空材料研究院、沈阳黎明发动机公司、西安航空发动机公司、南方动力公司、贵州黎阳发动机公司、哈尔滨东安发动机公司等单位均有生产这类叶片的实力。

　　 2014年12月6日，是成发历史上特别值得纪念的日子，因为这一天，某型号发动机自9月16日成功交付试飞单位以来，历时80天，在完成了地面装机、测试改装和科研试飞等工作后，圆满完成了整个试飞工作。在试飞中，发动机工作稳定，参数正常，满足试飞技术要求和大纲规定，得到了空军领导和某试飞单位的一致好评。

　　 在试飞过程中，公司高度重视，全力以赴做好各项工作，同时挂飞也得到了上级领导和试飞单位的大力支持，这一切都为某型号发动机鉴定试飞成功奠定了坚实基础。

　　 为圆满完成试飞任务，公司精心制定了试飞保障方案，明确了保障目标，落实了相关责任；采取“分工合作、责任自负”的原则组织试飞保障，并负责发动机技术质量问题的判定和分类等相关工作；

　　 与中航工业西控等附件厂联合成立了试飞现场服务保障组，全力配合试飞某单位开展发动机服务保障，解决试飞过程中暴露的问题，同时与飞行员积极沟通、协调，明确每次试飞任务的工作内容。

试飞院、成都发动机公司、空军代表合影。

　　 9月16日，公司将备试的发动机交付试飞单位，在经过了装机、测试改装等一系列工作后，确保了10月29日首飞成功的实现。

　　 本次试飞任务圆满完成，主要得益公司成立的现场技术保障组、专家组的有力组织和现场保障。在明确了保障程序、信息交流方式、保密规定和制定了备件与故障件返修方案等措施基础上，为试飞工作起到了保驾护航作用。

　　 为确保试飞工作顺利开展，试飞现场保障组成员在组长张北川的带领下，仔细研究试飞技术要求，将存在共性的试飞项目统计归类，并与试飞单位相关人员充分沟通，共同制定最佳的计划方案，达到减少无效试飞，以确保某型发动机有效试飞。

　　 本次试飞任务圆满完成，还得益保障组与试飞单位的紧密合作。双方在制定了完整的工作程序和故障解决方案的同时，还制定了早会制度，每天早上8点10分组织召开早会，及时总结前期试飞工作情况，安排下一步试飞相关工作；对地面检查发现的故障，坚持当天发现当天解决的原则，绝不影响下一架次的试飞。

　　 在整个试飞过程中，保障组与机务人员密切配合，全程到场，通过对一系列问题的及时处置，有效缩短了试飞周期，使试飞工作按时推进。

　　 从试飞飞机在巨大轰鸣声中展翅飞翔的喜悦，到收获试飞圆满成功的自豪，其过程充满了艰辛。但最终收获的成功，彰显了成发人立志航空报国的坚强意志。

　　 两个多月的试飞，不仅证实了公司研制的某发动机性能稳定、可靠，也让公司熟知了整个试飞流程，更标志着某型发动机研制进程的重大历史突破。

　　 中国第三艘国产航母亮相：威力强大美日颤抖

　　 阅读提示：如果在大连国际海事展览会上亮相的航母模型确有其物，那么中国人民解放军海军将增大第三艘航母的排水量。

　　 中国首艘航母——排水量达5.5万吨的辽宁舰及其首批舰载战斗机——歼－15“飞鲨”在2012年正式入列。如果中国建造第二艘航母的照片属实，那么它将配备相同的滑跃式飞行甲板。

　　 但海军事务分析公司AMI国际咨询公司总裁盖伊·斯蒂特说，此前众多中文网站转载了有关大连国际海事展览会上一艘被玻璃罩住的航母模型的照片，这一航母模型与上世纪80年代末苏联制造的排水量达8万吨的“尼古拉耶夫·乌里扬诺夫斯克”号非常相似。

　　 这两艘航母设计的火力差距很明显。美国大西洋理事会中国军事问题专家罗格·克利夫说，体型较小的辽宁舰仅可搭载约20架战机。

辽宁舰仅可搭载约20架战机

　　 如果中国希望对在距离最近的空军基地600海里外的突发事件做出反应，它必须拥有体型更大的航母。

　　 斯蒂特说，一艘航母排水量达8万吨、配备4台电磁飞机弹射器和3个大型飞机升降机，其动力需求将极大。这意味着海军必须考虑采用核动力。

辽宁舰是由前苏联海军的“库兹涅佐夫海军元帅”级航空母舰改装

　　 辽宁舰的动力极有可能采用蒸汽轮机和8台锅炉。辽宁舰是由前苏联海军的“库兹涅佐夫海军元帅”级航空母舰改装而成的，原名“瓦良格”号。

　　 斯蒂特表示对于中国的第三艘航母而言，“普通的增压锅炉和蒸汽轮机很可能是不够用的”。举例而言，近日在俄罗斯进行了现代化改造的印度航母“超日王”号排水量达4.6万吨，其装备的8台增压锅炉为4台齿轮传动的蒸汽轮机提供动力。“这是一个昂贵的大型综合性现代化供电系统，但远远小于（中国第三艘航母的）供电设计规模，印度航母并未配备4台电磁飞机弹射器和3个大型飞机升降机。”

　　 斯蒂特说，就核动力而言，中国可能采用094型弹道导弹核潜艇或俄罗斯KLT-40C型反应堆所使用的供电系统，这是北京与莫斯科就广泛的核合作协议达成的谅解备忘录的一部分，旨在打造“移动式供电系统”。

　　 如果在大连国际海事展览会上亮相的航母模型确有其物，那么中国人民解放军海军将增大第三艘航母的排水量。

　　 中国首艘航母——排水量达5.5万吨的辽宁舰及其首批舰载战斗机——歼－15“飞鲨”在2012年正式入列。如果中国建造第二艘航母的照片属实，那么它将配备相同的滑跃式飞行甲板。

　　 但海军事务分析公司AMI国际咨询公司总裁盖伊·斯蒂特说，此前众多中文网站转载了有关大连国际海事展览会上一艘被玻璃罩住的航母模型的照片，这一航母模型与上世纪80年代末苏联制造的排水量达8万吨的“尼古拉耶夫·乌里扬诺夫斯克”号非常相似。

　　 这两艘航母设计的火力差距很明显。美国大西洋理事会中国军事问题专家罗格·克利夫说，体型较小的辽宁舰仅可搭载约20架战机。

　　 如果中国希望对在距离最近的空军基地600海里外的突发事件做出反应，它必须拥有体型更大的航母。

　　 斯蒂特说，一艘航母排水量达8万吨、配备4台电磁飞机弹射器和3个大型飞机升降机，其动力需求将极大。这意味着海军必须考虑采用核动力。

　　 辽宁舰的动力极有可能采用蒸汽轮机和8台锅炉。辽宁舰是由前苏联海军的“库兹涅佐夫海军元帅”级航空母舰改装而成的，原名“瓦良格”号。

　　 斯蒂特表示对于中国的第三艘航母而言，“普通的增压锅炉和蒸汽轮机很可能是不够用的”。举例而言，近日在俄罗斯进行了现代化改造的印度航母“超日王”号排水量达4.6万吨，其装备的8台增压锅炉为4台齿轮传动的蒸汽轮机提供动力。“这是一个昂贵的大型综合性现代化供电系统，但远远小于（中国第三艘航母的）供电设计规模，印度航母并未配备4台电磁飞机弹射器和3个大型飞机升降机。”

　　 斯蒂特说，就核动力而言，中国可能采用094型弹道导弹核潜艇或俄罗斯KLT-40C型反应堆所使用的供电系统，这是北京与莫斯科就广泛的核合作协议达成的谅解备忘录的一部分，旨在打造“移动式供电系统”。

　　 这些航母如果建造成功，那么中国也将跻身航母大国行列，这将使西方国家相当不安。西方推测，中国首艘国产航母的型号为001A，舷号顺理成章为18，以滑跃起飞为主，可能加装一部蒸汽弹射器，长度和排水量比辽宁舰增加约5%。

　　 中国建造航空母舰的话题随着中国经济实力增长而日渐热闹；然而中国建造航空母舰的新闻又不可避免同中国威胁论有关。

　　 因此，中国一直把建造航空母舰视为敏感议题，既要关照强调国家强大民族自豪的宣传需要，但又显现中国军事增长对亚洲地区以及对世界并不构成扩张与威胁的谨慎。

　　 最近随着美国与韩国在中国周围的海域多次进行大规模的军事演习，而且中国又在第二季度经济统计里报告国民生产收入超过日本，中国应当有航空母舰的话题就更加吸引注意。

　　 一个微妙的改变在于，中国已经或多或少，如被舆论所评论地那样，主动让外界了解研制航空母舰的进展情况，正是这个微妙的变化，外部世界才能窥见中国建造航空母舰进展的一角。

　　 不久前，日本猜测中国开始建造航空母舰，并说建造航母的船坞就设在长兴岛上。

　　 一些外国评论根据此一报道分析中国是在建造新的航空母舰，而很可能不是先前人们相信的仿制苏制的常规航母。

　　 得到的消息说建造航母的基地就在三号船坞，因为许多建材都已陆续搬入基地，似乎建造航空母舰已进入倒数计时阶段。

　　 共同社说，北京当局把建造航空母舰计划视为军事机密，不透露任何蛛丝马迹。

　　 但在长兴岛上，中国建造航空母舰的消息早已传遍，当地卖水果的女售货员证实，从去年7月开始就看到有金发的外国人在这儿出入，据说是从外国聘来的航母建造工程师。