我国是航天大国，为何会被飞机发动机卡脖子？仅仅是技术落后吗

周伯通

我国是航天大国，为何会被飞机发动机卡脖子？仅仅是技术落后吗

原创2023-02-07 11:02·宇宙观察室

长期以来飞机发动机被视为航天工业顶上最闪亮的明珠。然而作为航空航天领域的大国，这一领域的研究却成为目前航天工业领域的短板，长期需要依赖发达国家的技术进口和产品进口。为何中国飞机发动机受限？其真实水平究竟是怎样的呢？

2022年3月12日，中央军事频道播放一栏节目中展示了，中国的新型国产发动机涡轮-20正式投入使用。

本次研制的大涵道比涡扇发动机，简称涡扇-20，属我国自主研发的飞机发动机机型的一种。

目前，涡扇-20已经正式投入使用。未来有望成为军事运输机以及部分战机的发动主力之一。这一消息，让无数的国人兴奋不已。

但随后网友所披露的消息显示，这种机型的发动机属于上个世纪90年代发达国家的水平。难道中国飞机发动机的研制水平就如此落后吗？

航空工业皇冠顶上的明珠——航空发动机

长期以来，航空发动机被各国视作工业城堡上的拱顶石，在各国工业之中充当着扛鼎的作用。

目前，这个看似简单的发动机，在世界上却只有寥寥几个国家具有研制航空发动机的技术水平，而达到顶尖水平的，更是少之又少。

由于其重要的作用，因此发达国家为扼制中国的发展脚步，长期以来，对我国实行了技术封锁。

企图通过这一方式，以抑制中国的研制自主航天发动机的水平和时间。然而在这样层层封堵之下，中国仍旧研制出航空发动机，尽管其技术水平和发达国家存在一定的差距，但是不可否认的是，中国已经成功的打破了发达国家的封锁圈，进入了自主研发的新局面。

为何发达国家对于中国具有自主研发的航天发动机高度重视，其本身代表着什么呢？

和一般的发动机不同的是，航空发动机作为一种精密性极高的机械，需要更高的技术水平和要求，从材料到结构，每一步都需要精巧的设计。

作为飞机的心脏承担着整飞机飞行系统的动力问题，是当前我国所强调增强航天航空力量中的关键一环。

如何突破这个关键环节，成为了横隔在我国航天发展中一个重要的绊脚石。

飞机发动机研制的难关

都说是工业的拱顶石，那么飞机发动机研究究竟有着怎样的难关。

1.发动机叶片

根据先行的发动机形状上看，主要是以涡轮带动整个发动机的运转，这里我们提到了发动机的关键部分，涡轮。

涡轮是由无数个叶片组成，换言之想要有着一个强有力的涡轮，首先就要有一个硬核的发动机叶片。别小看这个小小的风扇，其中却是满满的科技含量。

由于发动机是一个非常精密的机械，因此对一台飞机发动机就需要数千片这样的叶片。

而且这种叶片还不是通用的，根据发动机的不同需求，服务的部位，需要不同类别的叶片，其大小，制作工艺以及制作材料等均有所不同。

现阶段，最难打造的涡轮叶片当属于高温单晶叶片，其可以抗压，耐温等性能方面，在叶片打造领域属于巅峰造极。

2. 涡轮

作为航天发动机的重点研究种类，涡轮发动机有着功效大，寿命长等特点，从技术上来说，其重点在于涡轮整体结构的打造。

但是需要注意的是，在运转的中，涡轮所需要承担的温度超过2000摄氏度，部分甚至初温就已经达到了1000摄氏度以上。

同时，由于转速飞快，每一个涡轮需要承担的本身重量的1万倍大小的离心力，强大的力量如果没有坚固的结构，叶片瞬时间飞出涡轮，发动机也随之罢工。

3. 冷却系统

为了提升发动机的整体效能，除却提高材料的耐温性，更有保障的是，在其内部建立一个冷却系统，降低发动机在运作过程中产生高温，防止材料在高温的状态下出现开裂，融化等现象。同时，降温是减少整个机械死机的最好方式。

4. 四高

研制航天发动机所逃不开的一点便是“四高”，这一领域“四高”指的是“高温，高压，高转速以及高负荷”，而这也是发达国家死守的核心技术点。

高温：让发动机整体，从材料到结构都能够经受住至少1600摄氏度的高度，部分发动机种类甚至要求达到2000摄氏度。

高压：压气机进口和出口是空气流动最为频繁的区域，特别是在涡轮发动机中，在运作过程中，由于叶片的高速运转，这一区域的压强甚至超过了大气压强。

如果压强问题得不到解决，那么发动机在极高速度运作过程中，就会由于内部承受不住压力，发生爆裂。

此外，高转速和高负荷，也是发动机运作过程中无法逃避的问题。

转速越快，说明所提供的功率越高，然而如何让材料和结构满足我们所期望的速度呢，这就又回到我们上述的问题，耐高温，耐高压，以及承担极高的负荷。

5. 性价比和舒适度

航天发动机运用在军事和宇宙探索中毕竟是少数，未来这项技术更主要是用于日常的民航领域，因此发动机的性价比和舒适度成为了市场化需要攻克的关键。

中国飞机发动机的发展水平

如果在这里我所表示的是，中国的航天飞行器和发达国家存在一定的差距时候。

很多人一定会好奇的问，根据此前的披露，中国国产的战机已经成功的披上了中国自主研发的飞行发动机，而且在客机方面也在不断试水。为何现如今却说，这一领域成为中国航天航空领域的短板呢？

首先是从技术的成熟度。我们的航天发动机研制时间较晚，起源于上个世纪50年代，新中国成立后，我们开始实行“一五计划”，其中就将打造中国自己的飞机为目标，推动了航天飞行器的研究。

由于这一时期有着苏联的大力支持，我国可以轻松的仿制出苏式的发动机。此后由于两国关系交恶，苏联撤走了相应的专家和技术团队，中国航天发动机领域的研究也重新归零，体系重新构建。

经过几十年的发展，中国现已具有成熟的一代，二代，三代航空发动机的研制能力，在第四代和第五代具有研发，以及试制能力，同时还有航天发动机专利技术若干。

这些数据居于世界的前列，却并不能证明我国在这一领域处于世界前列。看是否具有航天发动机水平，还需要看制作成本和性能。

在商品经济时代，一个产品的价格高低和他的社会生产力息息相关。价格越低，则说明这一产品的社会生产力越强，技术成熟度高。反之，则说明该技术成熟度较弱，技术社会化仍有很长一段路程要走。同发达国家相比，我国的发动机尽管有技术，但是其造价高昂，未来想要推动民航使用可能性不足。

另一方面，便是综合性能。我们前三代的发动机发展水平较高，已经可以轻松的实现量产。但是在四代和五代上，我们只具有试制能力，这意味着安全性能方面存在不稳定性。

综合上述两点上看，我们航空发动机在技术层面和发达国家存在一定的差距。

从市场占有率上看，中国的发动机并不占据优势。目前，国际航空发动机的市场上，美、英、法航天发动机领域的强国，其国内的寡头企业已经瓜分这一市场的70%，部分类别的飞机发动机甚至超过了九成。

很多人好奇的是，我们所讨论的是航天发动机的技术水平，为何扯到其商业价值上呢？这是因为，市场之所以认可的三大国家研制的航天发动机，无论从性能还是品质而言，均处于世界公认的水平。

这样背景下，中国所研制出来的发动机是否能够达到世界的一流水平，需要经过世界市场的认可后，才能说明中国航天发动机的发展水平。

除此之外，研制飞行器需要耗费大量人力物力和财力，目前中国从先行的发展角度上看，在财力和物力方面一定不会由任何的懈怠。但是，人才方面却和有着一百多年发动机发展史的发达国家相比，有着一定的差距。

从我们航天发动机的发展历史上，我们可以发现早期我们所依赖的是苏联所提供的技术和人才，支撑起整个产业链。在苏联专业人员撤出之后，我国的人才缺失量较大，高等院校在这一领域的培养也严重不足。其所依赖的是早年留美、留苏的爱国科学家，摸着石头过河般的支撑起了这一产业，人才的建设体系并不完善。

这一情况，在改革开放后，特别是近两年得到了明显的改善。相关高等院校的专业构建，并吸引大量的海归人才。但是航天发动机的研制是几代人共同努力的结果，在人才培养方面我们需要源源不断的输送新鲜的血液。

最后，便是航天发动机相关产业链的构建。和一般的发动机研究相比，航天发动机涉及了多个行业和部门，例如材料学，制造试验等多个技术种类，特别是在耐热材料的研究和制作上。

正是因为航天发动机需要涉及多个工业部门，如果没有一个强有力的工业体系的保证，是难以支撑起航天发动机的研究工作的。

如今为了全力攻克这一难题，我国除却不断完善我国工业体系，查缺补漏的同时，也在进一步的提升整个产业的水平，期待以更好的方式为中国航天领域的摘取工业王冠上的宝石，而贡献自己的一份力量。

综合来看，中国航天发动机在成为世界一流的航天发动机之前，仍有很长的一段路要走。

但是伴随着我国工业体系的不断完善，相关人才和培训体系的构建，以及在技术层面不断突破。这颗位于工业王冠上的宝石，终究要被我们中国人所夺得。

老虎蜻蜓

楼主，一开始就出错，涡轮-20，我就很很奇怪，有涡喷-XX和涡扇-XX，就没听说过涡轮-XX的
    航天，军用的，是不计成本的，像爆竹一样，能炸就行。而且很多是一次性买卖，比如火箭，发射一次就没了。航空，不好意思，要重复使用的，这个要求就高了，难度也上去了，不论军民，都要算成本。