目前大部分航空發(fā)動(dòng)機(jī)都是屬于燃?xì)鉁u輪型，民用客機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)突出的安全性和可靠性，而軍用發(fā)動(dòng)機(jī)在這個(gè)基礎(chǔ)上還追求更大的推力，以及開(kāi)加力時(shí)的最大推力。由此可見(jiàn)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域中最強(qiáng)者必然是軍用航發(fā)，而軍用發(fā)動(dòng)機(jī)算是人類科技的巔峰之作。具備研發(fā)、制造和生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家一般都不輕易出口自己的技術(shù)，只出口發(fā)動(dòng)機(jī)成品，有的甚至連維護(hù)都需要送回原產(chǎn)國(guó)。

復(fù)制拆解難

航空發(fā)動(dòng)機(jī)難以制造的特點(diǎn)首先體現(xiàn)在復(fù)制拆解難，一款汽車、航空器的外形可以通過(guò)反向測(cè)繪進(jìn)行復(fù)制，汽車就不用說(shuō)了，復(fù)制起來(lái)更是信手拈來(lái)。航空器外形復(fù)制也是有的，比如圖-160和B-1B轟炸機(jī)，但發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)制如果沒(méi)有圖紙介入，那根本是不可能的。比如目前波音737客機(jī)上使用的主流發(fā)動(dòng)機(jī)CFM-56系列發(fā)動(dòng)機(jī)，從1974年首次運(yùn)轉(zhuǎn)到今天，一共生產(chǎn)了超過(guò)2萬(wàn)臺(tái)，波音、空殼主打的單通道客機(jī)幾乎都用了。

?

拆解CFM-56時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上指甲蓋大小的地方覆蓋著許多小氣孔，如果沒(méi)有圖紙定位，完全沒(méi)法對(duì)其進(jìn)行復(fù)制。一旦氣孔打的位置不對(duì)，會(huì)直接影響葉片散熱，那么復(fù)制品的整體性能就下降了。GE公司憑借CFM-56的技術(shù)基礎(chǔ)，研制了覆蓋各種機(jī)型使用的發(fā)動(dòng)機(jī)，與普惠展開(kāi)直接競(jìng)爭(zhēng)。

材料制造難

航空發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)也很簡(jiǎn)單，以經(jīng)典的CFM-56發(fā)動(dòng)機(jī)為例，包括低壓壓氣機(jī)、九級(jí)高壓壓氣機(jī)、一級(jí)高壓渦輪和四級(jí)低壓渦輪，中間還有一個(gè)環(huán)形燃燒室。但是就是這些結(jié)構(gòu)，工作的溫度、壓力環(huán)境不一樣，就說(shuō)明其使用的材料是不同的。以渦輪葉片為例，工作環(huán)境上千攝氏度，一分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)，使用多種金屬混合制造，而且比例也各不相同。

因?yàn)樵诳拷紵业娜~片承受的溫度較高，材料也用得耐高溫，稀有金屬元素的比例就不一樣。如果全部使用統(tǒng)一耐高溫材料，那么單價(jià)就高了，經(jīng)濟(jì)性就差，對(duì)于商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的民用客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)最好是又便宜又好用。

同理，除了渦輪葉片之外，發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)部件所用的材料也是不一樣的，波音737使用的CFM-56發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪為高溫合金打造，其他部分有的使用了復(fù)合材料。目前比較流行的是樹(shù)脂基復(fù)合材料，普惠的F-119外涵道機(jī)匣就用這個(gè)材料，可耐400攝氏度溫度，而成本也可以得到控制。

加工精度高

如果有了先進(jìn)的材料和圖紙，也不代表能夠制造出一臺(tái)優(yōu)秀的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)榧庸すに囀亲詈蟮臄r路虎。一臺(tái)CFM-56發(fā)動(dòng)機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇直徑僅為1.55米，長(zhǎng)度為2.5米，如此小的空間內(nèi)要產(chǎn)生86千牛的推力，可想而知其加工工藝有多么復(fù)雜。

從小的方面看，以目前主流單晶渦輪葉片為例，精鑄工藝要求是0.1毫米的誤差，這樣才能保證每個(gè)葉片都可以正常工作。要讓各種合金材料放在一起加工，就需要掌握高溫合金的加工技巧和焊接工藝。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、葉片在工作時(shí)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)，工藝不到家就意味著發(fā)動(dòng)機(jī)磨損很快，壽命不長(zhǎng)，直接影響經(jīng)濟(jì)性。

工藝的高要求同時(shí)也促進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的效率，還是以葉片為例，GE公司搞了一種無(wú)縫對(duì)接式葉片，在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片外端有一個(gè)特殊材料制成的軟體，在葉片工作時(shí)可與外環(huán)結(jié)構(gòu)無(wú)縫對(duì)接，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。這樣的軟質(zhì)材料對(duì)加工工藝的要求是非常高的，不僅要保持穩(wěn)定性，還要經(jīng)濟(jì)、不用太多的保養(yǎng)。不然提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率的同時(shí)，也加重了地勤的負(fù)擔(dān)，在經(jīng)濟(jì)帳上表現(xiàn)不夠明顯。

綜上，從逆向測(cè)繪、材料和加工工藝角度看，航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該說(shuō)是工業(yè)工程領(lǐng)域的皇冠，是一國(guó)科技實(shí)力的標(biāo)識(shí)。

西方發(fā)達(dá)國(guó)家都把航空發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)成自己的招牌，美國(guó)、俄羅斯自不用說(shuō)的，發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域這兩家的技術(shù)沉淀無(wú)人能夠撼動(dòng)，英國(guó)在自廢武功之后，仍然有羅羅這樣領(lǐng)軍企業(yè)。中國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)目前仍然處于追趕階段，隨著太行正式列裝量產(chǎn)型殲10B，優(yōu)于CFM-56的新一代CJ1000A渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始研制，中國(guó)的航發(fā)實(shí)現(xiàn)了小步快跑。