军用民用航发差别有多大？美研发世界最强发动机，性能超歼20五倍

文/大壮

我们知道，第五代战争机之间差异那么大，最明显区别就是在于发动机！航空发动机作为飞机的心脏，代表了现在装备制造业的最高水平，而军用航空发动机更是战略空军的基石，所以想要在战争机改进上有所突破，发动机就一定是所有技术突破的重中之重。

世界上航空发动机技术掌握最佳最优话语权的，仍旧还是美国，目前世界前三的航空发动机研发与生产公司，光美国就占了两家，分别是GE和普惠公司，是世界上最大的综合性动力和设备制造商，GE是世界上最优秀的发动机制造商之一，它的作品包括单台引擎推力最强的民航发动机GE90，最先进的民用引擎CF680CE，最强劲的涡轮轴发动机CT78系列等。

GE生产了GE9X发动机之后，又把美国的航空公司分为了两类，一类叫GE，一类叫其他。

GE全称叫通用电气公司，是一家历史悠久的跨国公司，它的历史可以追溯到19世纪，创始人也就是我们所熟知发明电灯的爱迪生，如今，GE已经进展成为一个全球性的企业巨头，涉足多个领域，从航空到医疗，再到家用电器。

在航空领域，GE与劳斯莱斯、普惠等公司齐名，是全球顶级的航空发动机制造商，而在我们日常生活中，GE的产品也无处不在，从冰箱到洗衣机，再到汽车，它们都带有GE的标志，这家公司的产品以其强大的性能和创新技术而著称，就像是汽车界的“法拉利”。

GE的成功背后，不仅仅是因为他们生产的卓越产品，更深层次的，是两个核心因素：一是对新技术研发的不懈追求，二是对自身品牌价值的深深珍视，可以说是近乎“贪欲”的程度。

说到GE对技术研发的执着，它几乎达到了一个疯狂的境地，为了这个目标，GE成立了“GE Global Research Lab”研发中心，一个致力于打造一个技术创新和突破的实验室。

而GE的研发实力，也在实践中得到了验证，当其他公司还停留在涵道比5:1的技术时，GE已经研发出了涵道比超过9:1的GE90发动机，这种技术领先，使得GE在航空发动机市场上取得了巨大的优势。

当人们以为这就是商用航空发动机的天花板时，紧接着GE又推出了GE9X，再一次拉开与其他航空公司之间的差距。

商用和军用航空发动机的区别

很多网友看到一些媒体发文说“美国发明最强发动机，性能超歼20五倍”，就有点担心，中国难道落后这么多吗？

在此说明，大家不必担心，因为这两个发动机根本就不是一个类型的东西，这样的比较就像是拿半挂大货车跟F1赛车比，虽然都是车，但它们的设计理念和应用场景都有着本质的差异。

GE9X发动机注重的是推力，提高燃油经济性和噪音，歼20的渦扇-10C注重的是飞行速度和操纵性能。

回到世界最大的商用喷气发动机G9X上，在过去的20多年里，GE90只牢牢占据最大商用航空发动机的名号，是全球最大、推力最强的商用发动机。

经过近5000小时和8000个循环的考验，GE9X发动机终于拿到了FAA的试航证书，将正式装配在波音777飞机上

GE9X已经超越其前辈GE90，成为全球最大的商用航空发动机，这款发动机是通用电气为新一代的波音777系列飞机特别研发的，其推力高达134380磅，近61吨，刷新了GE90115B的12万7900磅推力记录。

为了能更直观地理解134380磅的推力有多大，我们可以看一组数据，美国的F16EF战争机的发动机推力仅为32580磅，而美国的载人亚轨道火箭水星红13号的推力为78000磅，这意味着，GE9X的推力不仅是战争机的四倍，甚至还超过了某些火箭。

GE9X发动机在设计初期的预期推力是10万磅，但实际测试中却惊人地达到了13.43万磅，为GE公司带来了意外的惊喜，尽管其风扇直径高达3.4米，重量却只有九吨，尽管是全球最大的发动机，GE9X却出奇地寂静。

在GE9X的试飞阶段，首席试飞员乔恩欧曼指出，尽管GE9X是全球最大的飞机发动机，但其效率和寂静度均超越了GE90事实上，按噪推力磅数计算每分贝，GE9X可能是噪音最低的发动机，与GE90相比，其噪声降低了九分贝，确实是商用发动机中的杰出代表。

而在高效的空气动力设计、先进材料以及数字化运用技术上，GE9X发动机采纳超高增压比的高压压气机，前五级采纳整体液盘结构，使其涵道比为10 : 1，增压比提升到27 : 1

如果再加上三级低压压气机，那么GE9X发动机的整体增压比一将由42 : 1增加至60 : 1的程度，这意味着该发动机可以最有效的利用所吸入的空气，提高燃油效率，再加上采纳第三代双环预旋平油燃烧式G9X能够大幅提高效率，降低排放，同时燃油效率相比其前身提高10%，也为航空公司省下更多的燃油费用。

GE9X发动机的一些高温部件采纳了CMC陶瓷机复合材料，这是一种超轻且耐热的材料，能够抵御高达两千四百华氏度的温度。这样，GE9X发动机就能实现更高的燃烧效率，更强的发动机性能和耐久性。

最夸张的是，通用电器的工程师们首次采纳3D打印技术，来制造发动机的零部件，像低压涡轮叶片上，就采纳了3D增材制造技术，使一些原本非常复杂的技术，在利用3D打印技术后让其变得更简单。

另外，GE9X发动机的风扇叶片也由原先的22片减少到了16片，这也是航空发动机有史以来第一次做到16片扇叶，并且是使用了第四代复合材料的风扇叶片，叶片采纳的是硬度更强的碳纤维和新型环氧树脂材料，相较于传统的钛合金风扇叶片更加轻快耐用，不仅减少了维修，而且提高了发动机的性能。

与GE90系列发动机相比，其重量在减轻了25%的同时，又提高了将近六倍的耐用性。到目前为止GE9X发动机已经经历了数百小时的严格测试，包括灰尘、冰碎片和水的测试，同时完成了3000次模拟起飞与降落。

这也是为什么GE9X发动机作为世界上最大的发动机能够在安全性、耐久性等方面达到很高水准的原因。

可以说，GE9X结合了最先进的设计理念和制造技术，是尺寸、功率和燃油效率方面最完美的结合产物，GE9X发动机在2018年就完成了它的型号的认证，目前已经确定它将被美国新运输机所采纳，大概率会和TF391型涡轮发动机一样来分担美军运输的任务。

俄罗斯产品三大“致命缺陷”

美军运输的降生，让美国在航空发动机领域保持了领先的地位，同时也给其他正在奋力追赶的国家带来了巨大的挑战。让俄罗斯“万年老二”的称呼长伴于身。

自苏联解体以后，俄罗斯的日子一直就过得“紧巴巴”的，没钱搞研发，没钱购买新的武器装备，导致其现役的不少武器开始逐步落后于主流水平。

俄罗斯面临着经济困境，但仍旧坚持在核武器和航空发动机方面进行研发与更新，以维持其国防实力。然而，俄罗斯的航空发动机技术一直没有达到世界领先的水平，被美国死死的压着一头，有三个原因不能忽视。

第一就是推力，俄罗斯目前最强的军用涡扇发动机是苏-57的产品03矢量发动机，它的加力推力可以达到18吨，根据俄罗斯土星科研生产联合体的数据显示，这样的推力水平超过了F22使用的F1192元矢量发动机的16吨，进入了世界第一梯队的行列。换装上产品03的苏57战机，不仅可以在格斗中获得极大优势，而且在超视距作战中能够迅速跟踪并锁定目标。

但是我们要知道，产品03发动机是俄罗斯现代的产物，而F119发动机则是美国上世纪80年代的产品，即使被俄罗斯超过了也很难说明问题。

俄罗斯的产品03矢量发动机虽然推力强大，但是使用寿命却很短。它的前代AL31发动机最多只能使用1500小时，而AL3EF的改进版117S发动机，即使俄工程师将其寿命提高到了3000到4000小时，也仍旧需要每1000小时就进行一次大修。

所以我们可以预估，即使产品03发动机使用时间有所增加，但也很难超过5000小时，反观美国军用航空发动机，其使用寿命大多数都已经达到了甚至超过了5000小时，尤其是F135发动机，它的全周期使用寿命更是高达6000到8000小时，这一对比俄罗斯的成就多少有些不够看的。

除此之外，双方的差距还体现在材料上，美国在航空发动机上已经实现大规模采纳复合冷却空心叶片，目前正朝着金属间化合物的双层壁超冷叶片方向进展。

该技术厉害的地方据推算，是能够承受发动机的涡轮前温度，达到了2200k，推重比增加到12，推力也将进一步增加，可能这就是材料的力量。

可以说，无论每一代的技术标准和特点如何变化，增加推力都是一个亘古不变的主题。

但是如今的喷气式发动机已经进展到了第四代，甚至是第五代增推技术也已经越来越难攻关了。

未来第五代喷气式发动机的涡轮进口温度，估计将突破2000k大关，如果无法研制出能够达到这一要求的耐高温材料，那么第五代喷气式发动机，也只能是一个空谈。

虽然俄罗斯和中国已经成功研制出与F22同一代隐身战争机，但是在喷气式发动机方面，还值得我们需要加强研发的脚步。