航空发动机中国卡在哪(我国的航空发动机技术究竟是落后在哪里？)

题图来自Unsplash，基于CC0协议

本文目录

正文

1、我国的航空发动机技术究竟是落后在哪里？

中国航发究竟落后在哪？落后美国30年，并不是缺乏尖端人才的问题

近年来，随着中国航空工业的不断发展和进步，其综合实力已经得到了大幅度的提升，已经完全能够独立研制并制造包括战斗机、轰炸机、运输机、大型客机、高性能直升飞机等在内的先进飞机。其中具有代表性的分别为歼-20、轰-6系列轰炸机、运-20运输机、C-919大型客机和直-20直升机等等。反观全世界，能够独立研制这么多飞机的国家中，全球现在只有中美俄能够做到。

为此，绝大多数人认为中国航空工业已经达到世界一流水平，同美俄在同一水平线上。不过有一点很遗憾的是，我国虽然能够独立研制世界一流的飞机，但在这些飞机中，无一例外地都采用了外国“心”（航空发动机）。包括歼-20第一批生产采用了俄制的AL-31发动机，虽然涡扇-10B已经开始装备空军使用，但短期内依旧无法全面替换，正在研制的涡扇-15可能也还有很长的路要走，而且涡扇-10B的水平仅仅达到了美军90年装备的F110发动机相当，整体落后30年以上。

轰-6系列轰炸和运-20采用的同样不是国产发动机，而是采用俄罗斯的D-30KP2涡扇发动机，在大型飞机使用的发动机上，我国还完全处于空白状态，即使是D-30KP2发动机的国产版本涡扇-18，要想仿制成功依然需要很长的路要走。C-919大型客机在发动机上同样采用外国的发动机，使用CFM公司研发的LEAP-X1C发动机为动力来源，国产发动机目前还在研制过程中。

所以，从几款主要的机型上来看，我国虽然实现了独立自主设计和研制，但在发动机领域还无法摆脱外界的依赖，而且还有很长的路要走。那中国航空发动机的发展为何会如此落后呢？又究竟落后在哪呢？造成我国航空发动机落后最主要的原因就是投入不够。研制航空发动机是一个长期积累，持续投入，且难以见到成功的过程，过去我国航空工业领域的投入有限，并且需要尽快拿出成果，加上过去的中国航空工业相对薄弱，立项研制一款飞机资金会被大量分散，最后留给研制发动机的钱就不多了。

就拿歼-10来说，歼-10立项之初，涡扇-10发动机就已经开始研制，是专门为歼10配套研制的，它的研制开始于上世纪80年代，至今已有近40年代，然而歼-10都服役10多年了，还没有完全换装国产发动机，涡扇-10B也仅仅装备了一部分，绝大多数飞机还装备俄制发动机，此时美国的第四代航空发动机F-119和F-135都装备很多年了。

我们再来对比一组数据，当年歼-10项目一共花费大约为40亿元人民币，而在发动机上的投入只有几千万，没钱研制速度慢，落后是肯定的。而美国在研制F100涡扇发动机时，花掉了中国1987年军费的1.5倍，F100发动机的研制开始于1970年3月，1974年11月，F100-PW-100型交付空军，历时4年零8个月实现设计定型交付，被广泛装备在F-15和F-16等战机上，该发动机的研制总费用为4.57亿美元。

但这时候的F-100发动机并不成熟，直到1986年F100-PW-220投入使用，才解决了不可靠的问题。在整个研制过程中美国一共花费了14.1亿美元，要知道这可是上世纪80年代，当时歼10的研制才开始立项，美国研制一款发动机的费用就超过了一款战斗机的项目费用，发动机上的投入更是有着百倍的差距，后期研制的F-119和F-135发动机花费更是超过百亿美元。所以，到底落后在哪？归根结底就是钱的问题，只有加大投入才能弥补差距。

2、中国航空发动机卡在哪？

卡在耐高温材料上（叶片）听说近年来取得突破。

3、中国的航空发动机卡在什么地方？

主要差在材料，尤其是高压涡轮叶片。

4、中国有国产的的航空发动机吗？歼20用的是国产发动机吗？

众所周知，航空发动机是飞机的“心脏”，它的性能优劣直接决定了飞机的速度、高度、航程、机动性、可靠性和有效载荷，也被称为现代工业“皇冠上的明珠”。而现在航空发动机的发展影响着飞机的发展，也是空军发展的一个标志。一个国家空军战机的好坏，其中最要指标就是要看发动机的推重比，推重比的大小直接决定战斗机的性能。

一直以来，发动机都是中国战机的硬伤。虽然我国在上个世纪已经开始研制了发动机，但由于我国对于发动机的制造技能非常的不成熟，以至于一直要从别的国家进口。后来在我国科研人员不懈的努力之下，我国在航发领域终于取得了很大的进展，研制出来了好几款国产发动机。

我国研制的国产发动机有涡扇-10、涡扇-13、涡扇-18，甚至还在开发涡扇-20、涡扇-15发动机。这些都说明了我国已经在发动机上面的研究有很大的进步，正在减少与世界一流水平的差距。未来，我国的国产战机或许再也不用依靠从国外进口发动机了。

就比如现在，我国的国产太行发动机已经可以堪当重任，我国涡扇-10发动机已经有好几款改进型号，其中有涡扇-10B发动机、涡扇-10C（也被称为涡扇-10X）、涡扇-10H等发动机。这些发动机已经开始被运用到歼-10、歼-11、歼-15、歼-16、歼-20战机上。

而我国的歼-20前期使用的发动机是俄罗斯的AL-31F发动机，该发动机诞生于上世纪80年代，在国际上无论性能还是质量（使用寿命）仅属于二等水平，严重限制了歼20的机动性能。随着我国国产发动机的进步，我国的歼-20战机也开始换装国产太行改进型发动机。

据悉，我国的歼-20换装了的发动机是涡扇-10C（也被称为涡扇-10X），该发动机是第四代涡扇发动机涡扇-15的过渡型号，该发动机特点就是采用了锯齿设计喷口，具备隐身功能，推力为14.5吨，该发动机基本上能满足歼20的使用需求了。不过，该发动机与美国的F22战机装备F119-PW-100矢量发动机，以及俄罗斯的“产品-30”矢量发动机相比，还是有着一定的差距。

我国的歼-20要彻底想解决发动机的问题，还是需要看涡扇-15发动机的，而我国的涡扇-15发动机推力将达到18吨，推重比达到10.85，更重要的是它的喷管具备矢量性能。到时候换装涡扇-15发动机之后的歼-20战力将会更强，在性能上完全不输美国的F-22战机。

5、为什么我们战斗机发动机可以自己造，民航发动机却不能？

军用和民用的区别是，军用不计成本，只要推力足够就可以，民用要考虑到经济效益，从发动机方面去说，不管是汽车的还是飞机的，或者说是火箭的，我们的发动机技术只能排到第三当左右的位置，这个是不是让人很无语呢，现实却是这还算是比较好看的数据了，我们现在主力飞机使用的发动机基本上都是前苏联的技术，而且还有不少直接购买俄罗斯的，这是军事上面的发动机。

我们再来说说汽车发动机，现在我们国内的汽车发动机其实水平真的不咋地，不要看现在国产车发展的还不错，但是从核心去看大量的购买了国外产品回来组装，是我们不会制造发动机吗，其实并不是这样的，而是在材料上面不过关，不只是在民用的上面，就算是军用的也一样，痛点就是在材料上面，而材料技术恰好是基础无理化学的一部分，只有强大的化学物理基础才能做出好材料。

言归正传军用航空发动机，我们自己研发了几十年，进步是有的，技术基本上来自苏联，现在的飞机轮船发动机技术基本上都是从乌克兰获取的，只是进行一些现代化技术的修改测试，现在的问题在于我们的发动机材料上不过关，导致发动机寿命短稳定性不高以及推力偏小等等，解决发动机技术问题，必须要解决材料问题。

油耗大小跟发动机的推力有一定的关系，民航客机发动机的难度并不比军用的差，民航在推力上的要求虽然没有军用运输机那么高，但是其实也差不了多少，而且在节省油耗增加航程上面，民航客机发动机的要求远超军用飞机，研制起来的难度一点都不比军用的低，也就是说如果军用的研发成功了，做一些修改以后，其实也可以当做民航客机发动机使用。

并不是说什么没有市场需求，这些其实都是自欺欺人而已，不是没有需求，而是搞不出好的稳定性高的出来，毕竟民用的是拉人的，每天都是无数条人命在上面，发动机的安全和稳定性不是军用的能比的，看看国产客机的进展就会发现，绝大多数核心技术零配件都是购买国外的，这就是说明了问题，不是不想国产化，而是技术上面的原因短时间根本满足不了，军用的突破了在军用的基础上在来研发舒适性更高的民用产品就不是什么难事了，现在还需要努力一些，脚踏实地的埋头苦干，少吹牛皮多干事实，科技没有捷径需要一步一个脚印，所谓的弯道超车其实就是自欺欺人。

6、中国飞机的发动机为什么不行，是因为材料还是技术？

这个问题我来谈谈我的看法，和大家交流交流。哒哒哒是一名在普通航空院校学习焊接技术与工程专业的本科学生，属于航空材料热加工类的，多多少少接触到了我国航空发动机行业的冰山一角。再加上我是一个军迷，航空迷，这么多年来一直喜欢飞机，对我国的航空发动机也有一点自己的研究。就我个人的看法，我国的航空发动机最大的短板是材料，同时机械结构设计也是一大难题。涡扇-10

很客观的说，我国航空发动机性能的确欠佳，而且和美俄技术水平相差较大。但目前世界上能够制造战斗机用的小涵道比涡轮风扇发动机的国家屈指可数，主要就是美俄中。我国虽然落后于美俄，但依然是世界少数几个掌握军用航空发动机研制技术的国家。目前西方阵营中除了通用动力(GE)，普惠(PW)和英国的罗罗(RR)三大巨头之外，还有法国的斯奈克玛，德国的MTU，意大利的AVIO等几家公司稍微可以研制。社会主义阵营的话基本上就是俄罗斯土星，礼炮和我国的中航发，我国虽然追不上美俄，但是并不比其他几个差！2016年，我国投资500亿元人民币，将航空发动机从原来的中航工业剥离出来，成立中国航空发动机集团。从此我国航空发动机开始独立发展并迎来了一个小春天。得益于投资的扩大和独立运营，这几年我国航空发动机的发展取得了不小的进步，其中代表性作品就是现在已经公开的涡扇-10“太行”系列发动机。根据媒体报道，我国这款发动机目前已经交付超过800台，大量装备在歼-11和歼-10等战机上。歼-11的涡扇-10发动机

从这款发动机身上就可以看出目前我国航空发动机材料和技术到底谁更为短板。涡扇-10由606所负责，来源于我国上个世纪80年代的大推力航空发动机计划。于1987年立项，2004年开始大规模列装部队，前前后后一共花了17年，不比一款新型战斗机的研制周期短。涡扇-10发动机的成功，是我国航空发动机发展的一次巨大跨越，同时也证明了我国航空发动机在技术上其实并不是想象中的那么差！涡扇-10总体结构采用的是主流的3+9+1+1设计，即三级风扇，九级整流，一级高压，一级低压，一共十二级的设计。内部运用了跨音速涡轮风扇，气冷高温叶片，气芯式加力燃油泵等等一系列的全新技术。这些新技术的使用，让涡扇-10得到了138KN，推重比8的漂亮数据。虽然说依然不如俄罗斯的AL-31系列，和美国的F-119，F-135等变态发动机更是差远了，但是却达到了大推力涡轮风扇发动机(一般推力在110KN到150KN的航空发动机称为大推力级航空发动机)的标准。涡扇-10优秀的性能数据就可以证明，我国航空发动机设计和制造技术已经丝毫不亚于世界同代发动机。再来看一组数据，还是涡扇-10的。涡扇-10的使用寿命在3000-4000小时之间，而美国航空发动机使用寿命在普遍可以达到8000-10000。这就说明一个问题，我国航空发动机的材料远远不如美国。涡扇-10的推力为138KN。而俄罗斯的AL-41虽然寿命也不长，但是推力却达到了180KN，可以推着板砖飞上天。美国的F-135更变态，保证使用寿命达到10000小时的同时，还把推力做到了200KN以上。这样一看，美俄中三国航空发动机材料水平高下立判，我国追上前面的俄罗斯都还有很长的路要走。航空发动机涡轮叶片工作在高温高压高转速的环境中，对材料的考验非常大。设计和制造技术学习周期短，但是材料的研制和工艺的探索却需要超长的周期和巨大的资金投入，还要承担巨大的失败风险。所以我国航空发动机材料，一直发展不起来，知道近年来资金强有力的运转起来，才开始慢慢有了技术积累。我国涡扇-10早期型号和量产型号使用的材料变化，正好就折射出了我国这几年航空发动机材料的发展。以涡扇-10两个主要的部件，高压涡轮叶片和涡轮盘为例。叶片金相，从左到右分别为普通等轴晶叶片，定向凝固合金叶片，最右侧没有晶粒的则为单晶叶片。

涡扇-10早期型号高压涡轮叶片采用的是DZ125定向凝固合金。这种牌号的合金是耐高温性能非常优良的合金，可以保证在航空发动机超高温的核心机高速旋转下稳定工作。但是有一个缺点，就是长期工作后容易产生缺陷。这就导致发动机寿命不足和推力不够的问题！到了后来量产，涡扇-10的高压涡轮叶片换成了DD4单晶合金，成功掌握单晶叶片的研制工艺，在航空材料上算是跨出了很大一步。这种材料的改变，让涡扇-10性能提升不少，不过自然没能赶上美俄的水平。我国的铼镍合金叶片

黎阳在研发涡扇-10的时候下了血本，17年的研制工作给我国的航空发动机技术发展带来了巨大的推动作用。我在头条的这一年几乎只要看到和战斗机有关的内容就能看到有人喷发动机。航空发动机的确是我国航空工业多年的心脏病，但是经过21世纪后我国的连续砸钱，情况已经有所改善，只不过和美俄依然有着差距。设计和制造技术可以很快掌握，但是材料的研制和工艺的探索却需要长时间投入，我们需要给我们的中航发一点时间。

7、中国航空发动机有哪几种？

中国四代机动力——涡扇-15“峨眉”亮相！ 涡扇-15“峨眉”，四代机动力。

8、我国国产航空发动机主要是落后在哪方面，越详？

全世界只有美国最强，其次英国，法国，俄罗斯，然后就是中国。其他国家没有太完整的。 中国前面的都是老牌强国，而中国是农业，发展中，现在这个水平很正常。从二战来看，中国那时候造个步枪都困难，造出性能也垃圾。而他们飞机大炮潜艇军舰，航母战列舰都能造。这就是工业基础和实力。 航空发动机工作环境恶劣，高温高压，对叶片材料，加工工艺要求高，中国现在搞的发动机数量，当然不如美国，积累少，发动机这个东西没别的手段就是要靠时间，靠积累，没别的方法。中国有合格品，很多，涡扇9，现在在飞豹上用，涡扇10大推力发动机，指标优于俄罗斯AL31，成熟度一般，刚刚能用，歼11B上就是，歼15以后也可以用。还有窝喷。其他在研。

9、中国大型民航自主客机C919发动机是国产吗？

很明确地告诉你不是，C919目前选用的发动机是CFM Leap-1系列。

CFM公司是由美国GE公司和法国SNECMA公司合资的一家航空发动机制造企业，他家最具代表性的产品要属CFM-56发动机了。CFM-56是目前世界上销量最多的航空发动机，从波音737NG，到空客A320ceo，再到KC-135加油机都有CFM-56的身影。

（CFM-56发动机）

CFM公司在CFM-56的研发上积累了大量的经验，而后又开发了CFM Leap-1系列这款产品，分别用在空客和波音最新的窄体机上，用在空客A320neo上的叫做Leap-1A，用在波音737MAX上的叫做Leap-1B，而用在我们C919上的叫做Leap-1C。Leap-1系列发动机的最大推力大约是35000磅，相当于15吨左右的推力。

（CFM Leap-1发动机）

为了能让国产大飞机今后能用上国产的“心脏”，中航商用航空发动机公司参照CFM Leap-1系列正在研制一款名为“长江CJ-1000A”的航空发动机，目前首台CJ-1000A发动机已经下线并完成了核心机100%转速测试，这标志着我们国家在航空发动机制造确实是迈出了一大步。不过作为工业皇冠上宝石的航空发动机，我国和欧美强国来比的话，还是任重而道远啊。

（CJ-1000A发动机核心机）

其实不光是发动机，C919上还有其他很多零部件也是进口的，下面用一张图来了解一下C919上主要的进口零部件。

10、中国的航空发动机的生产厂家有哪些？有什么技术分工？

我就我自己知道的说一说呀，但是有些东西因为保密原因我不能说。

中国很多地方都是一所一厂的配置，也就是一个研究所，一个生产工厂，前者负责设计，后者负责生产。

辽宁沈阳：沈阳有410厂（黎明厂）和606所，是专门负责高推重比涡扇发动机的生产和研发工作，我们所熟知的太行发动机就是这两个场所负责的【如下图所示】。

湖南株洲：株洲有331厂和608所，是专门负责涡轴、涡桨发动机的生产和研发。

上海：商发，也就是商用发动机有限责任公司，基本上是所有航空发动机相关企业里最后成立的，专门负责商用发动机的研发工作，而具体的生产、装配、测试都是交给原有的主机所。最近经常听到的长江1000就是他们的产品。

四川成都：成都有624所，因为跟他们合作比较少，所以具体的工作我还真的不太了解。

四川彭州：彭州有5719厂，是国内最主要的一个航空发动机维修基地，我原先在那儿实习过，那里有亚洲最大的试车台。

陕西西安：西安有430厂，根据斯贝发动机仿制的涡扇-9发动机就是在这里生产的。

北京：北京有31所、中科院工热所这些地方，虽然31所是属于航天部门的，但是里面也生产在涡扇发动机，不过是小推力的，用在巡航导弹上。中科院工热所最早是搞舰用燃气涡轮发动机比较多，但是现在也在搞小推力的涡喷发动机，用在无人机上。

另外，还有贵州的贵发所和黎阳厂，南京还有发动机附件系统的设计生产单位，无锡也有一家跟航空发动机相关的企业，具体干什么的忘了。这些单位接触的不多。