为何航空发动机比火箭发动机更难造?

自1903年莱特兄弟的载人飞行成为飞机诞生的标志。距此约100年前,“航空之父”英国学者乔治·凯利就建立了飞机的飞行原理和结构布局,之后,人类进行了大量的飞行探索,但由于没有合适的发动机只能望“天”兴叹。直到上世纪30年代末涡轮喷气发动机的发明,将人类带进了喷气式飞行时代,上世纪50年代诞生的加力式涡轮喷气发动机又使人类进入超声速飞行时代。

由此可见,人类在航空领域中所取得的每一次重大的革命性进展,无不与航空发动机的技术突破和进步密切相关。随着现代战争样式的变革,航空武器装备已成为夺取制空权、影响战争进程的关键装备,航空发动机作为战机实现战术性能、发挥作战效能的基础,也成为决定战争胜负的重要因素。

航空发动机结构复杂,且要长期反复使用,可靠性、耐久性要求高,是世界上公认的技术水平高、核心技术门槛严格、整体结构复杂的工业产品。与典型的高科技产品航天火箭发动机相比,航空发动机结构更为复杂,部件工作负荷更为严酷,且要求长寿命、能多次重复使用,因此对耐高温耐腐蚀要求极高,钨合金,钼合金材料为理想的选择。由于这些差异性,世界公认航空发动机比航天火箭发动机技术更复杂,研发难度更大。目前世界上能够独立研制航天运载火箭并能够发射卫星上天的国家至少有十个以上,除美、俄、欧盟、中国之外,日本、印度、以色列、伊朗等国家都能够实现,而能够独立研制先进航空发动机的国家只有美、俄、英、法、中等极少数国家。

当前,航空强国在大力推进航空涡轮发动机技术高速发展的同时,正在积极探索超燃冲压、脉冲爆震、超微型、太阳能、燃料电池等新概念、新能源航空动力技术,并已取得重大进展。尤其是正在加快应用于高超声速平台的涡轮/冲压组合发动机关键技术研究、系统集成与飞行验证,已经取得显著进展,正在开发可水平起降、重复使用、快速全球到达、可进入临近空间的空天飞行器,力求尽快迈入空天融合的新时代。

航空发动机结构图

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