5月5日，我國的長征5B運載火箭在海南文昌發射中心成功發射！
 
自從1970年4月24日我國第一顆人造地球衛星東方紅一號躍上太空，許多科研人員為航天事業付出了一生的心血，航天事業也成為了中國人的驕傲！
 
許多人不理解，中國是世界上制造大國，造得出神舟飛船，卻為何研制不出先進的航空發動機？雖然我國在先進飛機設計方面有所突破，但是在發動機領域，我們依然落后，導致新型機型必須從國外進口的尷尬局面。
 
為何能夠生產出火箭發動機的中國人卻在飛機發動機方面屢屢碰壁呢?下面我們來分析一下其中的真正原因。
  
國家戰略選擇的需要
  
研制高性能航空發動機是一項十分漫長、浩大的工程，需要投入大量的人力物力財力，在建國初財力有限的情況下，我國選擇了優先發展航天事業。
 
建國之初，我國提出餓著肚子也要搞“兩彈一星”。這是因為火箭本來就是武器，是洲際導彈的載體。將衛星換成核彈頭，能給地球上任一處位置的敵人造成毀滅性的打擊。正是有了兩彈一星，才沒有人敢侵略我們。就算是文革時期，我們的經濟瀕臨崩潰，也沒有人敢打我們的主意。這是保衛政權所需要的，是根本的需求，無論花多少錢都是值得的。
 
航空發動機沒有幾百億上千億元是不可能研制成功的，即便投了這么多錢依然極有可能失敗，航空發動機不單是設計、制造出來的，更是試驗出來的。反復試驗，近似于“燒錢”。所以優先發展航天事業這是一個戰略選擇。 
  
航空發動機研發特性的約束
  
航空發動機這類產品是多學科的應用，也是資金技術密集型的產業。成功研制航發不是一件一蹴而就的事情，往往需要長達幾十年擴日持久的積累。
 
目前，全球三大航空發動機制造商分別是：美國通用電氣、英國羅爾斯·羅伊斯、美國普拉特·惠特尼，航空發動機制造技術被英美法三國把持。
 
航空發動機有多難造？航空發動機技術含量極高，研制過程極其復雜，被譽為現代工業皇冠上的“明珠”。究竟有多復雜？航空發動機幾乎涉及了所有科學技術和工程技術領域，而且制造一臺航空發動機需要上萬個零配件，不是你想造就可以造的。
 
除了本身制造流程的復雜，航空發動機的兩大難點在于：材料和設計。在材料方面，航空發動機要求耐高溫、耐腐蝕、高負荷、高壽命，同時還要保證重量要輕，這非常考驗一個國家的材料研發水平和冶金技術。此外，設計比材料的問題更加難以搞定，更復雜。
 
就算你擁有了很強的工業實力、強大的材料研發能力和一流的設計能力，但是如何解決設計與加工、材料之間的匹配問題，這又是一大難題。即使匹配度極高，你還要經過無數次的試驗，無形中提高了研發的周期，因此需要雄厚的資金支持。
 
舉個例子。
 
下圖中是一個AL31發動機渦輪葉片的內部結構示意模型，可見十分復雜，葉片就是靠這些孔洞通風以便能在高溫和巨大離心力下保持強度。
 
這些葉片都是單晶材料，生產難而且加工也不容易，需要用整塊材料銑出，再經歷澆筑、打孔等等步驟形成復雜的冷卻結構。其中每一個小步驟還有很多細節上的講究，需要很長時間經驗篩選才能優化出生產標準，而這些方法沒人會傳授，只能自己摸索。
 
葉片上細密的冷卻孔。這還只是渦輪發動機上基本的葉片，在諸如發動機控制器這些復雜到逆天的設備面前都不值一提。除了加工生產，前期還要從零始按照需求設計優化，數萬個零件需要進行數據換算，最后還要保證拼在一起能正常工作。
 
渦輪葉片的結構，這么小的一個部件內部就如此復雜！  工業體系的高要求
 
 因為技術復雜的程度不同，所以火箭和飛機對于工業體系的要求也不相同。火箭看似強大，但并不精細——可能分離、變軌和回收等環節有很多精細化的控制，但就純粹“工業產品”的角度而言，它需要的加工程度并不高深。可能有一些材料需要耐火，但也是簡單的“強度忍耐”，并不像航空發動機葉片那樣除了強度還要有韌性、溫差、老化等多方面的要求。這也可以解釋，為什么飽受制裁的朝鮮和伊朗，也能焊制出洲際導彈。
 
但飛機上使用的“航空發動機”就不同了。飛機發動機現在有“活塞”、“渦槳”、“渦軸”和“渦扇”四種，每一種都需要相當高深的加工技術。只有完美無缺的加工技術，才能保證航空發動機可靠的品質，才有可能在國際殘酷的競爭環境中存活。可以說，除了戰斗機的“渦噴”發動機可以不計較商業利益之外，其它的發動機都必須“省油、耐用”，而且要擁有超級強大的“平均無故障時間”。 
 
當前全球民航業主要使用渦扇飛機。為了提高發動機的“平均無故障時間”，發動機葉片技術已經達到了“高不可攀”的地步。單晶硅、精密鍛造、數控成型、復合材質等新技術層出不窮；而這些，都是我國目前的工業技術水平所達不到的。   
眼下正是研制航空發動機的好時候
  
航空發動機制造是工業體系中的皇冠，且高度敏感，是中國一直渴求的技術。
 
國務院印發的《中國制造2025》將航空裝備列為未來10年的重要突破目標，到2025年，中國的航空發動機裝備有較大把握取得突破，實現與世界航空動力強者同臺競技。
 
在上世紀70年代，我國真正從預研開始研究發動機，型號研制則是從上世紀80年代開始。50、60年代，中國只是做一些航空發動機的修理和跟蹤研制。后來中國從蘇聯引進了幾型發動機生產，但蘇聯只轉讓生產圖紙，而且轉讓的是其即將淘汰的發動機型。如從蘇聯引進離心式渦噴—5發動機的時候，蘇聯的軸流式發動機已經出來了，離心式技術面臨淘汰。這些告訴我們，花再大的代價也買不來航空發動機先進的設計、試驗、制造、材料技術，我們必須堅定不移地走自主創新之路。
 
摘取現代工業“皇冠上的明珠”不容易。中航工業發動機公司科研人員、制造人員表示，眼下正是研制航空發動機的好時候。
  
其一，經過多年持續的自主研制，今天航空發動機研制部門已掌握了一定的研制規律和設計制造技術，取得了一些成績，有利于加快推動航空發動機技術取得突破。
 
其二，我國國家綜合實力不斷增長，對航空發動機發展的支持將越來越大。航空發動機研制迎來了難得的發展機遇。
  
其三，隨著新技術的發展，以大數據、大聯接、云計算、3D打印、新一代互聯網等為特征的“智能智慧化”新業態將提升航空發動機的生產自動化、智能化水平。
  
其四，資金狀況日漸改善。在新公布的世界500強中，中航工業位居159位，正把更多的財力和人力用于航空發動機研制。中航工業旗下目前有29家境內外上市公司，正積極通過資本市場融資，用于發動機項目。同時，社會資本也在積極進入航空發動機領域，有利于產業發展。
 
隨著國家綜合實力的增強和企業自身的發展壯大，假以時日，中國的航空發動機裝備有較大把握取得突破，實現與世界航空動力強者同臺競技。