軍用民用航發(fā)差別有多大？美研發(fā)世界最強發(fā)動機，性能超殲20五倍

軍用民用航發(fā)差別有多大？美研發(fā)世界最強發(fā)動機，性能超殲20五倍

航空發(fā)動機作為高度復雜和精密的熱力器械，可為航空飛機提供所需動力，因無可替代的重要性被譽為“飛機心臟”，它的性能、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性直接決定了飛機的整體表現(xiàn)。

目前世界上動力最強勁的航空發(fā)動機來自于美國的GE9X，2020年美國通用電氣公司將此發(fā)動機推向市場，一經(jīng)問世便是冠絕全球的存在。畢竟高達61噸的推力放眼整個航空發(fā)動機領域都是無人能敵，更是我國殲20戰(zhàn)斗機的五倍推進力！

GE9X發(fā)動機的性能究竟有多強悍？它又將應用于哪些領域？我國的發(fā)動機與之相比差距如何？

世界工業(yè)的璀璨明珠

飛機飛向天空需要面臨地心引力的重力和飛機自身重量兩大難關，如何讓發(fā)動機在保障自身強度不發(fā)生形變的情況下，進而提供所需的推進力？這個問題阻擋了科學家數(shù)十年之久，但最終還是得到了解決。

以普通客機為例，本身機身重量通常在百噸上下，加上飛機燃油和滿乘客的情況下，重量通常能達到200噸左右。

如何在起飛時讓飛機發(fā)動機瞬時產(chǎn)生強勁的推力，這對發(fā)動機的性能和穩(wěn)定性設立了極高的門檻，讓眾多想要涉獵發(fā)動機領域的國家只能望而興嘆。

飛機發(fā)動機由三萬多個精密零部件構(gòu)成，其復雜的系統(tǒng)主要分為五大部分：進氣道，壓氣機，燃燒室，渦輪和尾噴管。五大部件就像是人體內(nèi)臟的主要器官，彼此間協(xié)同工作萬無一失方能保證發(fā)動機的正常運行。

發(fā)動機進氣道是集氣裝置，用于在不同工作狀態(tài)下，保證以最小空氣流動損失將足夠空氣引入壓氣機。壓氣機通過高速旋轉(zhuǎn)的葉片對空氣進行絕熱壓縮，提高壓力為燃燒室的氣體提供燃燒條件。

燃燒室的作用至關重要，它介于壓氣機、渦輪之間，核心作用是將壓力空氣和燃氣摻雜燃燒，形成高溫高壓燃燃氣。簡單來說這就相當于人體的胃，用于消化提供能量，將燃油能量徹底釋放。

渦輪將能量轉(zhuǎn)化為機械能，這是航空發(fā)動機中工作環(huán)境最為惡劣的環(huán)節(jié)，扇葉需要保持高溫高壓高轉(zhuǎn)速，來為飛機提供能量。

當渦輪產(chǎn)生的機械能傳輸至尾噴管，尾噴管早已在后方蓄勢待發(fā)恭候良久了，它的作用是負責將渦輪產(chǎn)生的燃氣能量加速膨脹，排出動能產(chǎn)生巨大推力，飛機經(jīng)過這五種環(huán)節(jié)的循環(huán)往復最終得以成功升天。

這五個環(huán)節(jié)涉及到數(shù)萬零部件，它們需要在保證組裝設計萬無一失的同時，擁有極強的耐用性，有相關要求至少達到上萬個小時無出錯。

也正是因為航空發(fā)動機制作步驟苛刻嚴謹，制造成本高昂，每個發(fā)達國家都不會將自己的研究成果外泄，均視若珍寶高度機密。

盡管各航空大國對于自身研發(fā)技術(shù)可能都有所保留，但目前世界第一依然毫無疑問當屬美國，其麾下超過五萬個專利占比全球36%，是航空領域內(nèi)絕對的無人能及。

細數(shù)美國的先進航空公司，通用電氣、道格拉斯、波音公司等都擁有技術(shù)超前、核心穩(wěn)定、性能優(yōu)越的優(yōu)勢，吞下了全球航空市場近80%的份額，是貨真價實的龍頭。

為了節(jié)省航行成本減少燃油，飛機在起飛時會想方設法的減少自身重量。比如飛機在起飛時不會保證滿油狀態(tài)，只會裝載單程1.5倍的燃油量。其實這是有說法的，飛機滿油會在發(fā)生事故時在落地造成嚴重大爆炸，極易造成二次傷害，1.5倍載油量能保證應對突發(fā)情況，也能減少航行成本。

大多數(shù)客機根據(jù)自身重量會選擇配備2~4個10~50噸推力的發(fā)動機，然而這樣的配置實際上燃油消耗是非常之大的。人們在研究時發(fā)現(xiàn)，如果在發(fā)動機推力上能取得突破，研制出一臺大推力發(fā)動機，能極高的提升飛機飛行效率，降低航行成本。

于是2020年GE9X發(fā)動機便應運而生了。

強大的航空科技

波音777x是波音公司研制的新型大型客機，2020年1月25日于佩恩機場起飛，以三小時51分鐘完美無瑕的飛行表現(xiàn)結(jié)束試飛，而在此之前波音公司還為發(fā)動機而感到斟酌不定、愁眉不展。

當時波音公司對777x的構(gòu)造經(jīng)過分析，得出所需發(fā)動機至少需要45.4噸的推力。面對多家公司提交的發(fā)動機方案，波音最終拍案定板選擇了性能優(yōu)越的GE9X，事實證明他們的抉擇完全正確，因為迄今為止波音已經(jīng)收獲了數(shù)千億美元的飛機訂單。

波音777x滿載重量344噸，每小時耗油量7噸，單機裝配兩臺GE9X發(fā)動機。在GE9X的幫助下，波音777x可謂如魚得水，上升角度幾乎垂直于地面。

GE9X究竟有多強？它的出現(xiàn)證明了什么？

在過去的25年時間里，GE90一直占據(jù)著最強航空發(fā)動機的寶座，直到GE9X歷經(jīng)五千小時的循環(huán)測試后橫空出世，堪才退居二位。

一臺GE9X發(fā)動機的制造成本約為4140萬美元（3億人民幣），由大小30多萬個精密零件構(gòu)成，它采用陶瓷基復合材料能提供更輕質(zhì)的密度和更耐用的品質(zhì)，在推力上也有創(chuàng)新般的成就。

GE9X的發(fā)動機主體包括1級風扇、3級低壓壓氣機、11級高壓壓氣機、燃燒室、2級高壓渦輪和6級低壓渦輪，風扇直徑達到3.4米，這幾乎和波音737的橫截高度旗鼓相當，如果將GE9X的發(fā)動機直徑和737客機進行對比，我們會發(fā)現(xiàn)這款發(fā)動機甚至比737還要高，波音737的機身直徑也不過3.76米，GE9X進氣道直徑高達4.5米！

2019年12月7日，通用電氣對GE9X進行了推力測試，測試結(jié)果顯示發(fā)動機最大推力134300磅（約61噸）。

如此強悍的動力，是不是噪音嘈雜需要大量隔音裝置呢？然而GE9X相較于前輩GE90分貝甚至還降低了9個點，這款發(fā)動機是全方位的進步，正如集團總裁兼首席執(zhí)行官John Slattery自信滿滿的言論一樣：要想創(chuàng)造出改變游戲規(guī)則的產(chǎn)品，例如GE9X發(fā)動機，就需要世界上最出色的噴氣推進技術(shù)方面的人才。

同時這款發(fā)動機的出世也向我們證明，美國在發(fā)動機領域深耕多年，其技術(shù)積累的優(yōu)勢依然能領跑全球，哪怕中國也不例外。

中國現(xiàn)有民航客機領域的最大發(fā)動機型號為CJ1000A發(fā)動機，推力也不過12噸級別。放眼未來十年，與俄羅斯合作而制的CE929發(fā)動機推力也不過50噸，并且俄羅斯方保守估計這臺發(fā)動機的現(xiàn)世需要15~20年的研發(fā)時間。

拋開民航領域，即使是我國的殲20戰(zhàn)斗機，此前使用的發(fā)動機型號為渦扇10太行發(fā)動機，推力滿打滿算也不過13噸，此前網(wǎng)絡盛傳GE9X推力一臺頂5臺殲20發(fā)動機，客觀角度而言也并非謠傳。

當然了，不同領域的發(fā)動機進行對比本身就是流氓比較法，因為雙方的側(cè)重點明顯不同。

民航發(fā)動機運行環(huán)境優(yōu)越，自然可以肆無忌憚的提升性能和數(shù)據(jù)，然而戰(zhàn)斗發(fā)動機更需要考慮爆發(fā)力和穩(wěn)定性，畢竟它面對的是敵人層層阻截的雷達。目前世界最優(yōu)秀的戰(zhàn)斗機推力也不過15噸，軍用方面雙方差距并不明顯。

世界航空在不斷發(fā)展，各國技術(shù)在不斷進步，但發(fā)動機領域美國依然是一騎絕塵，水滴石穿非一日之功、冰凍三尺非一日之寒，這是幾十年來技術(shù)沉淀造就的成果。

作為發(fā)展中國家，我們不應為此沮喪，不應為此頹廢，巨大的進步空間應該讓我們感到興奮和激勵。以美國為標榜而提升自身，進而超越美國，才是中國未來幾十年科技發(fā)展的正確道路，在此祝祖國日新月異、一飛沖天！