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都说航空发动机是工业皇冠上的明珠，那到底“明珠”在哪?砖家们哔哩啪啦讲了一堆，咱学识浅薄，用白话文单说最难一点。
依惯例，从小学知识说起。
发动机向外喷东西越多越快，产生的推力也就越大，但是燃油炸药这些，爆炸速度已经接近分子间传递信息的理论极限。如果基础物理不突破，那么为了提高推力，就只能拼命往发动机里塞更多燃料。燃料一多，空气就不够烧了，所以又得装个“抽风机”。这就是发动机的基本原理：压缩更多的空气供更多的燃料燃烧。
问题就出在这个抽风机上。
这张图囊括了发动机的几乎所有基本原理。三大核心部件：高压压气机、主燃烧室、高压涡轮，再加两个关键词：内涵道、外涵道。
高压压气机就是一台“抽风机”，和后面涡轮连成一体。风扇先把空气吹进来，压气机高速旋转，把空气压缩到燃烧室，燃烧产生的强大气流往外喷射产生飞机的动力，同时推动后面的涡轮转动，涡轮转动带动前面的压气机转动，继续压缩更多的空气进来。
看晕的同学再捋一捋：压气机旋转的动力来自涡轮，涡轮旋转的动力来自燃料燃烧，燃料燃烧的空气来自压气机的压缩，这三角恋也是够复杂的。
索性补几个名词解释：
外涵道和内涵道的比例叫“涵道比”，外涵道的空气不进燃烧室，直接向后喷出。外涵道比例大的，叫 “大涵道比发动机”：省油、低速，适合客机货机等大型飞机;外涵道比例小的，叫“小涵道比发动机”，费油、高速，适合战斗机等小型飞机。
这种前面一个风扇，后面一个涡轮的发动机，叫“涡轮风扇发动机”，简称“涡扇发动机”。
如果把内涵道无限缩小，这就是一台“涡轮螺旋桨发动机”，简称“涡桨发动机”。
如果把外涵道无限缩小，风扇也就没必要了，这就是“涡轮喷气发动机”，简称“涡喷发动机”。
行文至此，干货来了：高压涡轮的叶片就是全世界最难最难最难制备的材料，工作环境极为恶劣：高温、高压、高强度!这就是所谓的工业皇冠上的明珠，也是我们最短的短板，没有之一。
上图这造型就是典型的涡轮叶片。在燃料和叶片的关系中，燃料的盈余量很大，所以无论叶片有多牢靠，多倒些燃料，就可以紧紧把叶片逼到奔溃边缘工作。为了充分压榨叶片，还有很多冷却技术，比如，叶片上的小孔，工作时有高速气流喷出，在叶片表面形成一层气膜，这叫“气膜冷却技术”。
发动机里温度最高的便是涡轮前面那段，这叫“涡轮前温度”，是衡量发动机代差的主要参数。因为耐高温是硬功夫，只要这点追上了，哪怕其他参数不行，也可以通过设计快速提升，这个进度是可预期的，但材料研发的进度是说不准的。
涡前温度每提高100K，推力增加15%，相差200K就意味着相差一代。听说涡前温度全球平均每年提升10K，有人说我们的发动机落后美帝20年，估计就是根据这个算出来的。
虽然发动机结构设计也很复杂，但难度无法与材料相比，想办法弄一台样品，直接山寨就是。别嘲笑山寨，这家伙还有个帅气的正经名字：逆向工程。写论文第一步都是文献综述，任何研发工作，首先了解同类产品并借鉴升级，是非常合理的做法。任何国家都这么干，以前这么干，现在这么干，未来还这么干!只不过我们底子薄，现在干得更多而已。当然了，像发动机这么复杂的机器，自己没有吃透，也是不可能完成山寨的。 www.aero.cn 航空翻译 www.aviation.cn 本文链接地址：材料之殇：从小学知识说起，说说航空发动机
