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德国制造那么厉害,为什么造不出航空发动机?

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  • 2020-09-14
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本文来源:疯狂机械控(fkjxk007)

世界三大航空发动机公司分别来自英美两国,罗尔斯·罗伊斯(英国)、普拉特·惠特尼(美国)和通用电气(美国),全球航空发动机市场几乎被这三家垄断。

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械,为航空器提供飞行所需动力的发动机。它是多学科交叉、技术密集的高科技领域,其发展标志着国家顶尖的制造水平,被誉为"工业之花"。

▲GE90发动机性能测试

说到德国,很多人第一印象就是这个民族很严谨,不浮躁,有工匠精神,确实德国制造享誉全球,奔驰、宝马、奥迪、保时捷这些汽车品牌在中国影响力很大。

一、航空发动机这类高尖端产品是多学科的应用,也是资金技术密集型的产业。德国在二战时期是战败国,国家工业经济彻底摧毁,同时战胜国也禁止德国在未来50年内发展任何与航空有关的工作。(战败国德国和日本都不能研发航空发动机和战机)

二战末期,苏联先占领了德国柏林,得到大部分的技术资料和设备,并强制带走了少量工程师,美国收获了德国大部分工程师和少量资料,而德国本土缺少航空技术人才,也是导致德国航空发动机发展滞后的原因之一。

二、航空发动机的研制需要长期积累。目前世界三大航空发动机公司,除了精良的设计和材料外,大量实验数据提供了宝贵的经验。并不是有了先进的材料就能造出好的发动机,这其中涉及到空气动力等诸多因素,这是需要通过大量试验和计算数据得到的。这些经验积累在二战后禁止德国发展航空工业就几乎停滞不前了。

三、研发一款航空发动机产品,从预研(压气机、涡轮级数确定)到核心机测试,再到整机测试,最后装机试飞定型,产品成熟至少要十年以上的时间。这其中的投入是巨大的,没个几百亿欧元根本下不来,况且投了那么多钱还不能保证一定造出来,对于企业来讲风险太大。三大航空发动机巨头持续投入上千亿,牢牢掌控着军民两大领域,和巨头竞争,赢的概率能有多大?

四、德国西门子在工业燃气轮机市场做的那么好,它是具备设计生产高品质航空发动机的能力。虽然工业燃气轮机和航空发动机技术方面有很多相似之处,但还是有很多不同,两者产品的供应链和下游原材料供应商完全不同。航空发动机的减重技术、冷却技术和大量易损件(合金材质)的维修和检测,这些工业燃气轮机没有或者很弱。

五、德国西门子要是打算进入航空发动机市场不仅要研发出产品,由于客户不一样,还需要组建新的销售渠道和售后支持网络。同时航空发动机产品需要通过适航证和Nadcap认证,确保产品质量稳定和售后保障。(Nadcap认证是专门对航空航天工业的特殊产品和工艺进行认证的体系)

六、德国是不受军售限制的国家,与各个国家关系都还不错,没有很大的防务压力,也没有很大动力自主研发战斗机(没有战机航空发动机装哪里),国家层面动力不足,企业就可想而知了。

最后说说我们自己,最近中国航空工业发展迅速,在本世纪初,航空发动机就被中国列为重点科研项目,投入了巨量的资金进行研发和攻克。中国在航空发动机领域的巨大投入正在显现出成果,一些发动机已经进入收获期,一系列新型发动机项目正在进入关键攻关阶段,中国在航空发动机上进步是实实在在的,并不是充门面的行为。

▲上世纪四五十年代,通用电气装配了超过3万台j47航空发动机,使其成为历史上生产量最大的喷气发动机

▲在20世纪50年代初的高峰生产期间,通用电气每月组装1000多台j47航空发动机

▲通用电气在第一次世界大战期间开始生产涡轮增压器,这些装置使飞机承受更重的载荷飞行

▲美国第一架喷气式航空发动机是由一组秘密的通用电气工程师团队于1942年开发的

▲通用电气工厂装配F414航空发动机

▲在20世纪70年代,CF6航空发动机被用于道格拉斯DC10喷气式飞机上

▲通用电气为波音777客机设计的GE90-115b航空发动机

▲新型GE93航空发动机将使用各种各样的3D打印组件

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