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文丨行走的2B铅笔

编辑丨行走的2B铅笔

前言

航空发动机往往能代表一个国家航空技术的最高水平，能体现出一个国家的经济实力和综合国力。并且发动机是一个战斗机的重中之重，能直接影响一个战斗机的作战能力。最近几年中国的航空工业正是因为一个“国之重器”才得到了井喷式的发展。那么中国的航空业到底取得了怎样的进步？这个“国之重器”是什么？

航空发动机对于一个国家的重要性

航空发动机就是将燃料经过运作转化为动能、非常重要可以说是飞行器的心脏，更是整个航空工业的动力之源。因为具有技术难度非常高，也被称为“工业皇冠上的明珠”和“工业之花”。

航空发动机的任务就是为航空飞行器提供足够的动力，需要较强的耐性，这样才能在各种高温环境下运作，所以在设计加工方面必须要非常精细的要求。航空发动机产业是一个国家经济的重要分支、国家安全的重要保障，其技术水平的高低就是一个国家综合国力的表现。

目前世界上只有美、俄、英、法、中五个国家能够自主研发制造军用发动机，并且还形成了一定规模的产业。根据发动机的推力产生原理、氧化剂来源、有无压气机等不同，可以将航空发动机分为活塞发动机、火箭发动机、冲压式发动机、涡轮发动机等多种类型。

航空发动机对一个飞机非常的重要，基本可以说新一代航空发动机就能创造出新一代的战斗机。它可以大大增加一个战斗机的作战能力，一个好的发动机可以让战斗机在战争中获得绝对的优势，从而保护国家的安全。

如果一个飞机的发动机并不强悍，那么就很有可能在使用的过程中出现故障，这样就会导致一系列的严重后果。所以，世界上各个国家都在不断的研究，不断地提升航空发动机的各方面性能。

中国的航空发动机与一些发达国家相比起步很晚，在开始只能仿制苏联的航空发动机。因为当时中国还没有独立研发制造航空发动机的能力，所以只能从别的国家引进一些比较成熟的航空发动机来满足需求。

而别国肯定不会将自己最好的航空发动机拿出来售卖，所以中国进口来的航空发动机虽然能满足我们的需求，但是在性能和质量方面与人家先进的发动机对比仍然有很大的差距。于是，中国就开始独立研发属于自己的发动机。

中国航空发动机的研发历史和现状

中国的第一台航空发动机在1954年就研制成功了，一直发展到现在已经经过了70多年的时间了。在此期间中国实现了许多有意义的里程碑，也经历了许多挫折和困难。总的来说，经过这么多年的发展，中国的航空发动机的技术已经逐渐成熟。

传统的发动机也逐渐向涡扇式所转变，逐渐演变出了涡扇轴、涡扇桨式的发动机。而发动机不仅能够用于军事作战方面，在平时的生活中也有着很重要的作用，可以用于地面的发电、汽船的运行和天然气等方面。

而随着科技人员对发动机的研究发展，发动机的型号也愈加丰富。就比如变循环发动机、多电发动机等等，这些新型发动机在性能、经济性和稳定性方面都比原来的老款发动机好太多了。

与老式发动机相比，新式发动机不仅拥有脉冲震爆的功能，还加入了等离子式等新型号。同时，发动机在构造上也有很大的改变，就比如多电发动机、桨扇发动机和骨架结构发动机等多种类型结合的发动机。

还有就是发动机也有了新能源发动机，这样的发动机可以使用氢燃料、天然气和太阳能核能发电，实现了绿色环保发电。最近中国的发动机也是实现了井喷式的发展，研究出了第6代发动机，比如涡扇-15、涡扇-19、涡扇-20等发动机。

这就有很多人好奇了，为什么中国的发动机能实现井喷式的发展呢？这样就不开中国科研人员的努力了，根据北京航空航天大学的工程研究团队表示，它们已经研究出了一种新兴的技术，可以将F-119发动机的涡扇前叶片的温度提高到400℃。

美国的F-119发动机的构造就是前半是冷段，后半是热段，冷段部位的材料是钛合金，热段部位的材料是镍合金。这样的构造就很有难度了，并且发动机的性能和燃烧室温度很有关，一般燃烧室的问题每提高100度，发动机的推力就可以增加15%。

这样不仅可以减少能源消耗，还可以增加推力，这样就类似于循环发动机的样子，就是传说的第6代发动机。这样有的人就有疑问了，不是应该温度越低越好么？但是对于发动机而言，温度高不仅能增加他的耗能性和推力。但是在高温的同时，对于材料的耐热性也更高。

所以发动机内部的零件材料要求很高，因为内部的叶片不但需要持续高速旋转，还需要承受这么高的温度。这样内部旋转的叶片不仅要式单晶叶片，还需要始终都朝着一个方向运作，并且外部的材料还得是合金，要求非常的苛刻。

所以材料的选用和加工的高难度是工作人员要考虑的一个重大的难题，这样就不得不使用一个设备来制作了。这个装备非常的重要，并且只有少数国家才能拥有，他就是中国的“国之重器”——大型模锻液压机。

美国和俄罗斯第一台模锻液压机的由来

在二战时期，德国生产出了四台模锻水压机，这四台模锻水压机分别是1台3万吨的和3台1.5万吨的。在德国战败后，这四台模锻水压机被美国和苏联分刮走了，双方将其拆除打包带回了各自国家。

苏联在得到后，经过研究发展在上个世纪50年代制造除了当时世界上最大的两台7.5万吨的模锻液压机，并且一直沿用至今。很多人对这个设备没有太大的观念，这么说吧，飞机上70%的零件都是经过这个设备加工制造的。

就比如法国的空客A380，这架飞机的最大起飞重量达到了575吨，属于世界上最大的客运飞机了。但是这么重的飞机要频繁的起落，可以想象它的前起落架得多强悍才能值乘这么重的飞机起落。

而法国最大的模锻液压机才只有6.5万吨，这样根本不足以建造这样的飞机零件。所以法国每次都去俄罗斯借用，并且价格还非常的昂贵，一次只需要三分钟就可以完成，这对俄罗斯来说是一个非常划算的买卖。

根据美国的军事实力来说，很多人就会认为美国肯定也有这样的设备，美国当时从德国瓜分走的是两台1.5万吨的模锻水压机，那台3万吨的并没有拿到，后来经过美国的研究也才制造出了4.5万吨的。

但是后来苏联解体后，在2005年没够竟然从俄罗斯购买到了一台7.5万吨的模锻液压机，之后美国和俄罗斯在模锻液压机这个领域一直都是领先地位。但是这样的局面并没有持续多久，因为这项纪录被中国给打破了。

中国模锻液压机的辉煌历程

美国向俄罗斯购买过7.5万吨的模锻液压机后，两国就再次领域一直称霸。而中国的模锻液压机的制造也一直遭受外国的打压，中国为了满足航空业的发展需求，摆脱依赖进口的被动局面，也开始了对模锻液压机的研究制造。

中国的第一台模锻液压机可以追溯到民国时期，当时因为二战中战败国将这台液压机赔偿给中国，这台液压机只有3000吨左右。中国自从得到后也没有使用过，一直到新中国成立后，中国决定恢复国民经济建设，这台液压机才重见天日。

在之后又得到了一台大约2万吨的液压机，被安置到沈阳重机工厂重，这家工厂也是日后研发制造液压机的重要领地。因为中国的液压机技术很落后，在很长一段时间都要从国外进口，为了提升综合国力，中国决定自主研发。

一直到1967年，中国第一台自主研发的模锻液压机成功诞生，这台模锻水压机达到了3万吨左右，为中国后续研发打下了基础。一直到20世纪70年代初期，中国为了制造飞机，开始研究6.5万吨的模锻液压机。

但是由于技术匮乏，并没有研发成功，一直到2003年才重新开始研发模锻液压机。到2007年，中国为了提高飞机的寿命和综合性能，开始研发8万吨的模锻液压机。后来经过中国科研人员的努力，在2012年终于研究试用成功。

这个8万吨的模锻液压机直接让中国问鼎世界第一，中国的航空工业也正是“起飞”。所以前段时间网上传出来的涡扇-15已经在歼-20上试飞了，甚至连歼-35的发动机涡扇-19也传出了好消息，这些功劳都离不开这个8万吨的模锻液压机。

结语

总而言之，中国航空发动机的技术突破和8万吨的模锻液压机的问世，都意味着中国的航空工业的发展已经位列全球航空技术领域的前沿。这些成果不仅是对过去努力的回顾，更是对未来发展信心的展现，相信中国在航空业领域的发展会更进一步。

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