一、為什么航空發(fā)動(dòng)機(jī)那么難造

1、發(fā)動(dòng)機(jī)的耐高溫問題

大飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，根據(jù)熱力學(xué)原理，渦輪燃?xì)鉁囟仍礁撸鬟^發(fā)動(dòng)機(jī)單位體積或重量的空氣產(chǎn)生的功就越多。也就是說，為了增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率最好是不斷提高渦輪燃?xì)獾臏囟取Ｈ欢?，大多?shù)金屬的熔點(diǎn)是1500攝氏度左右，也就是說，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，一旦溫度達(dá)到熔點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)很多部件就會(huì)熔化掉！因此，如何讓發(fā)動(dòng)機(jī)部件耐得了高溫，是一個(gè)極大的難題。

2、大風(fēng)扇的制造問題

當(dāng)今大飛機(jī)普遍采用渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)作為其動(dòng)力來源。如果說渦輪的重點(diǎn)是要解決耐高溫的問題，那么風(fēng)扇的問題重點(diǎn)是要解決離心力和重量的問題。適用于大飛機(jī)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，其風(fēng)扇直徑在3米左右，如此巨大的風(fēng)扇倘若采用質(zhì)量重的金屬材料，即使做成空心葉片，強(qiáng)大的離心力也可以瞬間撕裂風(fēng)扇。因此，如何讓大風(fēng)扇葉片變輕并耐得了離心力，就成為一個(gè)必須攻克的難題。

3、材料與制造工藝問題

不管是熱端的渦輪、燃燒室也好，冷端的風(fēng)扇大葉片也好，其特殊的材料與制造工藝的研制都必須過關(guān)。另外，航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部極為復(fù)雜精密，對(duì)制造裝配的要求是“零差錯(cuò)”，如何提升制造裝配工藝水平也是一項(xiàng)難度極高的挑戰(zhàn)。正因?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)極難制造，所以至今能夠生產(chǎn)的國(guó)家屈指可數(shù)。也正是認(rèn)識(shí)到航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高技術(shù)含量及其高附加值，航空發(fā)達(dá)國(guó)家歷來將其作為高度壟斷、嚴(yán)密封鎖的高科技尖端技術(shù)，其核心技術(shù)嚴(yán)禁向國(guó)外轉(zhuǎn)讓，并且在西方國(guó)家之間也不例外。

二、航空發(fā)動(dòng)機(jī)和光刻機(jī)哪個(gè)難

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的建造涉及到人類知識(shí)領(lǐng)域的多個(gè)學(xué)科組合，屬于最尖端的科技之一，也是最復(fù)雜不過的機(jī)械，承載著人類的飛天夢(mèng)想，保障著飛行器的安全和動(dòng)力，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的建造水平確實(shí)很難，甚至比光刻機(jī)還要難嗎？

一部航空發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件動(dòng)輒幾十萬個(gè)之多，構(gòu)造連接彼此傳導(dǎo)，發(fā)揮非常重要的動(dòng)力能量，但是也容不得一點(diǎn)馬虎和誤差，甚至一點(diǎn)微小的錯(cuò)誤，都會(huì)讓航空發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，輕則造成損失，重則傷及生命，機(jī)械建造要求是非常嚴(yán)苛的。那么真比光刻機(jī)還要難嗎？確實(shí)如此。

首先來看航空發(fā)動(dòng)機(jī)的建造難度，重要一點(diǎn)在于材質(zhì)的建造，用最通俗簡(jiǎn)單的解釋來闡述，航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，風(fēng)扇葉片使用單晶材質(zhì)，能夠耐一定高溫，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，把空氣壓縮壓入燃燒室。

在內(nèi)部和燃燒劇烈燃燒，猛烈的噴射流推動(dòng)葉片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生總值驚人的動(dòng)力，而燃燒室內(nèi)部的溫度不低于1600度，發(fā)動(dòng)機(jī)外部必須不能感知到溫度，這個(gè)要求說起來何其簡(jiǎn)單，但是想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)加工目標(biāo)是非常艱難的。

燃燒室的溫度一千多度，發(fā)動(dòng)機(jī)外部卻連燙手的溫度都沒有，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片熔點(diǎn)很低，燃燒室的保溫和阻燃工藝是最難的重點(diǎn)，不然發(fā)動(dòng)機(jī)的外部零部件都會(huì)損傷，不堪設(shè)想，但是想要達(dá)到這個(gè)外部感知不到溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部穩(wěn)定充分燃燒的建造要求，談何容易？這融合了多項(xiàng)學(xué)科的高端科技，目前能建造出來的國(guó)家也不是很多。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)屬于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，各個(gè)組成部件應(yīng)對(duì)和承受的溫度上限各有不同，使用的材料也各不相同，燃燒室最高溫度需要阻燃鈦合金材質(zhì)來打造，飛機(jī)的尾噴管也要和燃燒室使用同樣的材質(zhì)，才能確保飛機(jī)的安全。

但是阻燃鈦合金的加工非常難，鈦合金的鈦熔點(diǎn)能夠高達(dá)1660度的高溫，一般飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，除了燃燒室，最高溫度都在600度左右，所以鈦是很安全的。

但是如果一些異常情況發(fā)生會(huì)引發(fā)鈦火事故，只有做阻燃涂層多一層保險(xiǎn)，在鈦合金的表面做了阻燃涂層的工藝處理，而這種阻燃涂層的構(gòu)成，是成分非常復(fù)雜的材料，需要注意這種涂層在一定條件和環(huán)境下，會(huì)存在脫落的風(fēng)險(xiǎn)。

而且功能單一，只能阻止和延緩燃燒，不會(huì)提高鈦合金的耐熱溫度上限，就連鎳基高溫合金能承受的溫度也只有600度左右，一般用在高壓壓氣機(jī)部分的建造。

而光刻機(jī)的建造難度則是另外一種情況，光刻機(jī)的電路投影精度要求到了納米量級(jí)，極其精細(xì)微小，光刻機(jī)制造芯片時(shí)簡(jiǎn)直就像在沖洗照片，高清像素的“照片”就是芯片的精度指標(biāo)，建造光刻機(jī)的工藝是最難的，而相比之下，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的材料建造起來更難一些，總而言之兩種都屬于目前世界上的尖端科技之一，各有各的難度。

現(xiàn)在世界上先進(jìn)的光刻機(jī)技術(shù)，已經(jīng)開展了紫外光照射電路設(shè)計(jì)圖模板，簡(jiǎn)單的工作流程就是紫外光利用物鏡把模板上電路圖縮小比例，投影到硅片刻電路圖。這種光源必須足夠穩(wěn)定，保證精度和純凈的光源，光刻機(jī)的超精度測(cè)量要求極高，否則也無法加工出納米級(jí)的精度芯片。

和航空發(fā)動(dòng)機(jī)相比較的話，航發(fā)雖然不需要那么多芯片大小的零件，但是動(dòng)輒幾十萬個(gè)零部件也是總體建造難度非常大，甚至比光刻機(jī)的建造難度還要高。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片要用到單晶材料，能夠耐高溫，而不同部位的零部件能夠耐高溫的程度又不相同，使用的材料也不一樣，不同的材質(zhì)都組裝到發(fā)動(dòng)機(jī)上，對(duì)于動(dòng)力學(xué)和各個(gè)學(xué)科間的協(xié)同和組裝融合，相互配合傳動(dòng)工作，也是非常大的設(shè)計(jì)考驗(yàn)。