航空发动机有多难?世界上仅有5个国家可以独立制造,日德被排除

在制造业上,如果说大飞机是工业皇冠,那么航空发动机就是镶嵌其上的明珠。它不仅在于巨大的商业价值,更在于它几乎锁死了后来者进入顶尖工业领域的门槛。

一个令人深思的事实是,全世界能造飞机的国家和地区有十几个,但能独立研制现代化航空发动机并以此为支柱产业的国家,仅有5个,甚至连工业实力雄厚的日本和德国,至今也未能挤进这个核心圈。航空发动机难,首难在于料。

一架飞机的机身可以用铝合金甚至复合材料,但发动机的涡轮叶片必须在超过很多金属熔点的高温环境下,承受数吨的离心载荷。材料不能仅仅看成配方,它是一个从矿石到成品,甚至到报废回收的全流程生态系统。

这套体系的建立周期是以30年为单位的,重资产、慢回报的投资,除了这五个拥有独立国防需求的大国,没有资本愿意去烧。如果说材料是血肉,那么整机设计就是灵魂。

航空发动机不是静态的零件组合,而是一个在极端动态平衡中"驯火"的艺术品。欧美的领先地位,是在无数次"交学费"中奠定的。

普惠、GE、罗罗这些百年老店,通过无数次发动机爆炸、叶片断裂、试车台事故,积累了厚厚的事故案例库。而正是在这条荆棘密布的路上,中国大陆的航空发动机近期出现了重大突破。

2025年11月曝光的报告显示,变模态发动机已经实验成功。有了这款发动机之后,歼35的航程可以一举提高50%,歼36就可以突破4马赫,单位推力增加47%,耗油率降低37.5%。

所谓的变模态发动机,创新之处其中一个就是来自于三涵道,性能远高于传统的变循环发动机。它的工作原理是这样的:三涵道包含主燃烧室开启,就可以变成亚音速的巡航;涵道燃烧室开启,就开始超音速的巡航;接下来第三涵道开启的话,就会变成高超音速。

到底什么叫做变模态发动机?先讲歼35,它经过三个优化。第一个是气动力优化,所以它这个是纵向的进气口变成扁平进气口,要让气动力优化。

气动力优化,还有推力优化,把发动机后面喷口的位置、形状也变了,把这个形状做调整之后,喷气的效率是最高,所以为什么说这个油耗率降低,但是推力变大,因为它推力优化。

第三个是重量有优化,就是用多一点复合材料,让飞机不要那么重,没有那么重的状况之下,可以同样地飞得更远。为什么油耗率降低了?

重量优化啦,有一些东西用复合材料,又坚固又轻。所以它经过三个优化:推力优化、气动力优化、复合材料优化。

现在看发动机,它最重要的就是变成可变循环的发动机。发动机主燃烧室,只要纯粹军用推力,不要开后燃器,可以保持一个最佳的巡航,这个时候只要燃烧室就可以了,不用后燃器就够了,这是在第一阶段。

涵道燃烧室,已经让涵道再让气流经过油量、再经过混合比之后,充分燃烧,把剩下的氧气烧光,所以推力就出来了,因为前面要产生一个经济巡航,现在要产生一个更大推力的巡航出来,所以变成涵道燃烧室,让它更均匀燃烧。

最后面第三涵道开启是高超音速巡航,就是后燃器,中国大陆叫做推加力。飞机后面尾巴起飞的时候冒那个青烟,有点紫色、紫白色,推力更大,声音也很吵。

这个时候要加速,就换成全马力后燃器、推加力全部上去,就是要超音速巡航、高超音速巡航,这个油耗会比较高。后面喷出来的火焰是青色带紫,燃烧的温度是很高的,因为它喷力很大。

至于这个三涵道设计的技术,是否可以应用在未来的无人战机?这款发动机会比较重,推力会比较大,无人机的话应该是不会。

无人机现在第一个是强调高空,第二个是远航程,高空远航程,没有必要讲速度。大部分的无人机强调的是最大耐航,最大耐航就是它要飞得更远、最大滞空时间。

所以强调这两个,就不要在乎发动机。不可能又最大的巡航,又最大耐航,又要有效载荷量多。

推力就不能大,因为油量一下吃光,就不可能最大耐航,所以只能选择一个,不可能两个都吃。以这个技术来说,中国大陆这个技术已经超车美国。

如果是要装到无人机,还有一个无侦-8,那个是要看看是要装上火箭发动机,火箭发动机就不一样,那是纯粹的高超音速载飞机。

不是拿涡轮增压,是拿冲压,因为速度非常快,空气进来就快了,再燃烧,就不是靠涡轮增压了,是靠涡轮冲压,速度很快,气流进来更快,就燃烧要出去,发动机又是不一样的设计。接下来看美国的两款无人战斗机。

美国空军于2024年4月选定安杜里尔公司与通用原子公司,分别负责"协同作战飞机(CCA)项目"第一阶段两款无人战斗机原型机YFQ-44A和YFQ-42A的研制生产。

通用原子公司研发的YFQ-42A于2025年8月27日完成首飞,安杜里尔公司研发的YFQ-44A则于2025年11月完成首飞。美方宣称两年从概念到实测,跟美军空军其他项目相比,速度真的算蛮快的。

不过,中国大陆早已量产成军。五角大厦的规划是,未来将由无人战机跟F22、F35,还有F47等协同作战。

多国都争相布局无人僚机的新赛道。亚洲时报直接说,无人僚机恐怕是没办法弥补当前美国空军战机还有飞行员不足的困境。

多国当中包含中国大陆,有多款先进的无人机引发全球的关注,另外还有法国、土耳其跟欧洲的空客,都有在积极做发展。这表示链路成熟了,Link链路成熟了,有人战机才可以指挥无人机,可以同步,而且AI也要成熟。

链路成熟了,AI成熟了,因为AI让这无人机能够自主飞行,所以两个缺一不可。有AI没有链路没有办法,怎么去指挥它?所以一定要链路。

有链路,没办法自主飞行也不可以。能链在一起,但是一些相关的动作跟科目,没办法充分去指挥它,要能够自主地去飞行跟解决问题,还有执行任务,所以这两个都要。

换句话说,美国在这方面又要link又要AI,这方面要相当搭配。中国大陆在这方面可能也突破了,所以两个都要较劲。

将来一架飞机出去的时候,战斗机飞行员旁边带了两架、四架出去外面作战,就变成战力倍增器,无人机就是战力倍增器。

以前是单打独斗,现在没有,一个人上面带了四架,或加上自己这一架五架,指挥它去做攻击,它去攻击另外一架,它有飞弹,自己又去攻击哪些,然后链路在一起,它又会自主飞行AI,又要听指挥,就变成一个人去带一个team。

这些能够link、能够把AI加到UAV,战力倍增就出来了。但是它真的可以弥补目前包含美国空军战机还有飞行员不足的问题吗?

现在在验证阶段,验证阶段看验证到什么,到最后面,可能以后都可以不用有人机,用无人机去执行任务就可以了。今天进入的是对空作战模式,可以转换成对海或战场阻绝或者是密接作战,就是看今天进入什么模式。

今天遭遇到敌机了,它就是敌机;敌机发射飞弹了,它就进入电战模式去干扰。完全自主,不要去控制它,它知道,因为对方已经有实施电战了,那就电战干扰,因为它发射飞弹出来了。

所以将来这时候立刻转换模式,针对战场的威胁还有执行任务的特性,来执行任务,而且任务会转换、模式转换。

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更新时间:2026-05-28

标签:科技   独立   国家   航空发动机   推力   无人机   发动机   燃烧室   气动力   中国大陆   作战   战力   飞机   战机

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