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航空裝備中，最受關(guān)注的當(dāng)屬航空發(fā)動(dòng)機(jī)。航空工業(yè)被比作現(xiàn)代工業(yè)的“皇冠”，航空發(fā)動(dòng)機(jī)更被稱為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”，是飛機(jī)的心臟。長(zhǎng)期以來(lái)，一直有人不理解，為什么中國(guó)造得出神舟飛船、造得出殲—10戰(zhàn)機(jī)，偏偏造不出先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)？

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制究竟難在哪兒？中國(guó)該如何通過(guò)自主創(chuàng)新進(jìn)行突破？中美之間在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的差距還有多大？

研制究竟難在哪兒？

要承受1700℃以上溫度，以及相當(dāng)于3倍的蓄滿水后的三峽大壩底部壓力。

“航空發(fā)動(dòng)機(jī)是經(jīng)典力學(xué)在工程應(yīng)用上逼近極限的一門技術(shù)，本身具有超常的難度。具體說(shuō)來(lái)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)是為飛行器提供動(dòng)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，對(duì)研制的要求很高。”中航工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)公司總經(jīng)理龐為介紹說(shuō)。

溫度有多高？目前先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度在1700攝氏度以上，大大超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片鎳基合金的熔點(diǎn)。

壓力有多大？發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)增壓后的壓力高達(dá)50多個(gè)大氣壓，相當(dāng)于3倍的蓄滿水后的三峽大壩底部壓力。

旋轉(zhuǎn)有多快？轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn)幾萬(wàn)轉(zhuǎn)，葉尖承受的離心力相當(dāng)于40噸重卡車的拉力。

有的人認(rèn)為，高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速固然對(duì)研制提出了高要求，但是宇宙飛船不也會(huì)面臨高溫問(wèn)題嗎？海洋裝備不也要處理高壓?jiǎn)栴}嗎？為什么航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制就被難住了？

龐為解釋說(shuō)，高溫、高壓和高速，單獨(dú)看的確可以通過(guò)一些技術(shù)手段解決。比如：宇宙飛船、火箭，可以在高溫處覆蓋隔熱瓦，解決高溫問(wèn)題；地面和水面動(dòng)力，可以把發(fā)動(dòng)機(jī)做得大一點(diǎn)，解決壓力、強(qiáng)度問(wèn)題；一次性產(chǎn)品，如導(dǎo)彈動(dòng)力、火箭動(dòng)力，不需要考慮長(zhǎng)壽命，一些難題也就迎刃而解，最后燒掉或者不再使用就行了。

但是，航空發(fā)動(dòng)機(jī)不一樣，其研制還有“體積要小、重量要輕、壽命要長(zhǎng)、可以重復(fù)使用”的要求，這意味著難度成倍增加。“設(shè)計(jì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)就是要讓它在這些苛刻的約束條件下使性能得到最大發(fā)揮。了解這些特點(diǎn)，也就能夠理解研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)為什么這么難。”龐為說(shuō)。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)之所以被比作現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”，一定程度上因?yàn)槠溲兄萍�中了現(xiàn)代工業(yè)最尖端的技術(shù)、最先進(jìn)的工業(yè)成果。因此，航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展水平也是一國(guó)綜合國(guó)力、工業(yè)基礎(chǔ)和科技水平的集中體現(xiàn)。如果一個(gè)國(guó)家在部分技術(shù)環(huán)節(jié)、部分工業(yè)門類上存在短板，就會(huì)制約航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展。龐為舉例說(shuō)，如果材料工業(yè)拿不出最好的高溫材料，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能就上不去。航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用的精密電子元器件需要其他配套工業(yè)部門研制，如果這方面無(wú)法突破，就會(huì)影響到航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的發(fā)揮。

“目前國(guó)際上能搞火箭、導(dǎo)彈、核彈的國(guó)家有很多，能搞飛機(jī)的也有十幾個(gè)國(guó)家。但真正能搞航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家只有美國(guó)、英國(guó)、俄羅斯、法國(guó)等幾個(gè)國(guó)家。綜合國(guó)力、工業(yè)基礎(chǔ)、科技水平，任何一方面跟不上，都搞不出先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。”龐為說(shuō)。

為何需要那么多錢？

航空發(fā)動(dòng)機(jī)不單是設(shè)計(jì)、制造出來(lái)的，更是試驗(yàn)出來(lái)的。反復(fù)試驗(yàn)，近似于“燒錢”。

不久前，中航工業(yè)集團(tuán)董事長(zhǎng)林左鳴表示，資金投入不足是制約航空發(fā)動(dòng)機(jī)取得突破的主要因素之一。

這一說(shuō)法立刻引起爭(zhēng)議。有的人認(rèn)為，干不出來(lái)就說(shuō)是錢的事兒，難道錢少一些就真不行嗎？

渦扇-20發(fā)動(dòng)機(jī)

其實(shí)，能夠生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家，在這一項(xiàng)目上投入的資金的確不少，且歷時(shí)較長(zhǎng)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，過(guò)去50年，美國(guó)投入航空發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)研經(jīng)費(fèi)就超過(guò)1000億美元。裝備美國(guó)第四代飛機(jī)F—22的F119發(fā)動(dòng)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(yàn)證機(jī)研制和原型機(jī)研制共投入31億美元。在這些國(guó)家，研制主體是企業(yè)，但大量投資來(lái)自政府。政府往往直接向企業(yè)投資研制軍用發(fā)動(dòng)機(jī)，獲得的技術(shù)再間接向民用發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移。政府也向航空發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行大量投資。

這么多錢用在哪兒？

林左鳴說(shuō)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)不單是設(shè)計(jì)出來(lái)的，也不單是制造出來(lái)，更是試驗(yàn)出來(lái)的。反復(fù)的試驗(yàn)，一定程度上就相當(dāng)于“燒錢”。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制，必須借助大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于航空裝備的特殊性，這些數(shù)據(jù)只能靠自己試驗(yàn)獲得。做試驗(yàn)要購(gòu)買原材料、加工試驗(yàn)件，研制試驗(yàn)設(shè)備，研究試驗(yàn)技術(shù)，試驗(yàn)過(guò)程本身也要消耗大量物資和能源。

渦扇10發(fā)動(dòng)機(jī)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)制造出來(lái)后，還要做大量的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，以充分暴露問(wèn)題。