只有5个国家能造，航空发动机究竟有多少黑科技

来源：航空动力学报 【在线投稿】栏目：综合新闻时间：2021-03-05

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摘要：航空发动机，也就是现代喷气式发动机，主要用于各类超音速、高超音速及亚音速飞机。其种类包含涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机两种。主要结构件包括：进气道、压气机、燃烧室

航空发动机，也就是现代喷气式发动机，主要用于各类超音速、高超音速及亚音速飞机。其种类包含涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机两种。主要结构件包括：进气道、压气机、燃烧室、涡轮以及尾喷管等。

简单的几个结构，但包含的零件数量就多大35000多个。以我们国家研制的CJ-1000AX航发为例，它的整体直径达到1.95米，长度为3.29米。其本身所使用的材料就是各种黑科技的集成体。

涡轮叶片始终工作在高温工况下，其严苛的环境对材料有着严格的要求。目前国际主流的涡轮叶片采用粉末冶金工艺制造的空心叶片，其结构有着严格的走向和构型要求，并且为了避免应力集中和结构缺陷，所有的叶片、叶盘都要求一次铸造成型，工艺难度相当大。

另外，考虑到航发工作时，内部的温度高达1600-1700℃，加力燃烧室的温度更是高达1800-1900℃，对高温合金材料的耐热性及高温状态下的力学性能有更高的要求，这也是航发材料需要攻克的难题之一，更是其黑科技的体现。

目前，世界主流的航发所使用的材料最多能耐1100℃的高温，这也就意味着不得不在此基础上采用更复杂的冷却系统，为了达到更高效的冷却效力，冷却系统的设计也是另一项黑科技。

除了材料之外，整个航发的控制系统也值得一提。从压力的控制到温度的控制，如何提高出气口的压力，从而提高压气机的增压比？如何提高尾盘口的温度和压力从而让发动机具有更强的推力？这些都是需要经过理论层面上的反复验证，进而通过不断地模拟、试机验证才能达到理想状态。

正是因为航发有着如此之多的黑科技加身，也让它的制造难度远超想象，至今，全世界能独立自主研发、制造的也仅仅只有5个国家，而中国就是其中之一。