航空發(fā)動機(jī)到底難在哪？

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航空發(fā)動機(jī)是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械,，為航空器提供飛行所需動力的發(fā)動機(jī),。作為飛機(jī)的心臟，被譽(yù)為"工業(yè)之花",，它直接影響飛機(jī)的性能,、可靠性及經(jīng)濟(jì)性，是一個(gè)國家科技,、工業(yè)和國防實(shí)力的重要體現(xiàn),。目前，世界上能夠獨(dú)立研制高性能航空發(fā)動機(jī)的國家只有美國,、俄羅斯,、英國、法國等少數(shù)幾個(gè)國家,，技術(shù)門檻很高,。
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航空發(fā)動機(jī)主要包括渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動機(jī)等,，其主要的結(jié)構(gòu)部件有進(jìn)氣道,、壓氣機(jī)、燃燒室,、渦輪以及尾噴管等,。而這其中最重要的結(jié)構(gòu)是壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪,，這三個(gè)結(jié)構(gòu)部件組成了發(fā)動機(jī)的核心機(jī),。噴氣式發(fā)動機(jī)主要的功率輸出流程都是在核心機(jī)中實(shí)現(xiàn)。
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. Z) j/ o4 ?/ q7 F一臺航空發(fā)動機(jī)從紙面的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)到最終裝機(jī)服役需要一個(gè)漫長的研制過程,。這其中包括了最初的論證到方案,，再到進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證的工程研制階段，之后才能設(shè)計(jì)定型,，最終生產(chǎn)定型,、投入批量生產(chǎn)。


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航空發(fā)動機(jī)研制周期過程和主要任務(wù)

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/ x0 [- x; I/ {6 D現(xiàn)代航空噴氣發(fā)動機(jī)和四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理相似,。四沖程內(nèi)燃機(jī)有進(jìn)氣,、壓縮、燃燒,、排氣四個(gè)工作階段,，通過活塞往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)。對于航空噴氣發(fā)動機(jī),，這四個(gè)工作階段仍然存在,，只不過往復(fù)運(yùn)動的活塞和氣缸，被換成了一組同軸葉片構(gòu)成的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),，往復(fù)運(yùn)動被看似更簡單的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動取代,。

+ U  V5 \/ v! K' o  `發(fā)動機(jī)產(chǎn)生動力：即通過進(jìn)氣道實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、再用壓氣機(jī)高速旋轉(zhuǎn)對空氣進(jìn)行加壓,；將增壓后的空氣送進(jìn)環(huán)形燃燒室,，與燃油混合點(diǎn)火，以此來推動渦輪高速轉(zhuǎn)動,；最后把能量傳遞給壓氣機(jī),，同時(shí)向后經(jīng)噴管排出，產(chǎn)生強(qiáng)大的向前推力,。簡而言之,，航空發(fā)動機(jī)是為飛行器提供動力的熱力機(jī)械，需要在高溫,、高壓,、高速旋轉(zhuǎn)的條件下工作。

1 A! ?, [7 s# `* S研制航空發(fā)動機(jī)難在哪里,？
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首先是發(fā)動機(jī)的耐高溫問題,。大飛機(jī)航空發(fā)動機(jī)采用的是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，根據(jù)熱力學(xué)原理,，渦輪燃?xì)鉁囟仍礁�,，流過發(fā)動機(jī)單位體積或重量的空氣產(chǎn)生的功就越多。也就是說,，為了增大發(fā)動機(jī)的功率最好是不斷提高渦輪燃?xì)獾臏囟�,。然而,，大多�?shù)金屬的熔點(diǎn)是1 500℃左右，也就是說,，當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時(shí),，一旦溫度達(dá)到熔點(diǎn)，發(fā)動機(jī)很多部件就會熔化掉,！因此,，如何讓發(fā)動機(jī)部件耐得了高溫，是一個(gè)極大的難題,。

其次是大風(fēng)扇的制造問題,。當(dāng)今大飛機(jī)普遍采用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)作為其動力來源。如果說渦輪的重點(diǎn)是要解決耐高溫的問題,，那么風(fēng)扇的問題重點(diǎn)是要解決離心力和重量的問題,。適用于大飛機(jī)的航空發(fā)動機(jī)，其風(fēng)扇直徑在3 m左右,，比如美國GE為波音777研制的GE90的風(fēng)扇直徑達(dá)到了3.142 m,，葉片高度達(dá)1.22 m，如此巨大的風(fēng)扇倘若采用質(zhì)量重的金屬材料,，即使做成空心葉片,，強(qiáng)大的離心力也可以瞬間撕裂風(fēng)扇。因此,，如何讓大風(fēng)扇葉片變輕并耐得了離心力,，就成為一個(gè)必須攻克的難題。

: b5 Z& L' p8 F7 B0 x+ f8 `]最后,，是材料與制造工藝問題,。不管是熱端的渦輪、燃燒室也好,，冷端的風(fēng)扇大葉片也好,，其特殊的材料與制造工藝的研制都必須過關(guān)。另外,，航空發(fā)動機(jī)內(nèi)部極為復(fù)雜精密,，對制造裝配的要求是“零差錯(cuò)”，如何提升制造裝配工藝水平也是一項(xiàng)難度極高的挑戰(zhàn),。正因?yàn)楹娇瞻l(fā)動機(jī)極難制造,，所以至今能夠生產(chǎn)的國家屈指可數(shù)。也正是認(rèn)識到航空發(fā)動機(jī)的高技術(shù)含量及其高附加值,，航空發(fā)達(dá)國家歷來將其作為高度壟斷,、嚴(yán)密封鎖的高科技尖端技術(shù)，其核心技術(shù)嚴(yán)禁向國外轉(zhuǎn)讓,，并且在西方國家之間也不例外,。
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總的來說,，航空發(fā)動機(jī)是知識密集、技術(shù)密集 ,、資本密集產(chǎn)業(yè),，產(chǎn)業(yè)鏈很長，其發(fā)展不僅能夠促進(jìn)本國科技進(jìn)步,，而且能都帶動大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，其智力,、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的溢出效應(yīng)是難以估量的,。據(jù)日本業(yè)界的一項(xiàng)研究，在單位重量創(chuàng)造的價(jià)值比這一數(shù)值上,，船舶為1,，轎車為9，計(jì)算機(jī)為300,，支線飛機(jī)是800,，而航空發(fā)動機(jī)高達(dá)1400，被稱為世界工業(yè)產(chǎn)品“王冠上的明珠”,。
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  G- }" g+ V7 D航空發(fā)動機(jī)這顆“中國心”的研發(fā)戰(zhàn)略,，可以用“兩步跟進(jìn)”、“三步趕超”來描述：“兩步跟進(jìn)”,，就是C919大飛機(jī)先裝上外國發(fā)動機(jī),，盡快走向市場；然后,，再裝中國自己研制的航空發(fā)動機(jī),，一先一后，彼此承接,，不可分割,。“三步趕超”,，指的是中國航空發(fā)動機(jī)的自主研發(fā)進(jìn)程可以比喻成三個(gè)境界,，也就是從“填空補(bǔ)缺”到“望其項(xiàng)背”，最終確保和發(fā)達(dá)國家“并駕齊驅(qū)”,。

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尹志春

材料,，有幾種稀有材料沒有，
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趕英超美

學(xué)無止境_知識就是力量

國內(nèi)軍用發(fā)動機(jī)已經(jīng)趕上來了,，不再是短板了,，發(fā)動機(jī)已經(jīng)不再是工業(yè)上的明珠了

譬如朝露

難點(diǎn)就是：沒人教我