河南
说起大推力发动机，很多人第一反应都是火箭，动不动单台推力就破百吨，顶尖固体液体发动机都能摸到五百吨级，中小型液体火箭都能轻轻松松搞出120到180吨推力。可轮到航空发动机，人类攒了这么多年技术，最大推力才刚摸到60吨的门槛，这还是低海拔台架试验的数据，真装机飞到万米高空，实际推力连40吨都够呛。说白了现在航空发动机和航天火箭发动机的极限推力，刚好差了快一个量级。那传说中的第7代航发，到底是怎么跨过这个坎的？
其实所有喷气发动机都得遵守牛顿定律，反推力大小就等于喷出去物质的质量乘以速度。要搞出更大推力，要么单位时间喷出去的东西更多，要么喷出去的速度更快，最好是两个优势都占。
目前推力接近60吨的GE90这类大直径航发，靠的就是大直径风扇加超大涵道比，一口气吸进去更多空气再加速喷出去，才堆出这么大推力。只不过这种航发的喷流主体还是亚音速，整体直径都快3.5米了。有人说那直接把直径扩到5米级，不就能轻轻松松堆出100吨推力了，理论上确实能达标，可实际坑真的不少。
第一个问题就是发动机直径太大，一般飞机根本塞不下，除非是400吨以上的巨型飞机，换了普通机型连合适的安装位置都找不出来。
直径变大虽然能靠增加空气流量涨推力，可飞行的时候迎风面变大，风阻也跟着蹭蹭涨。最后推力涨的还没风阻涨得多，除了更费油，根本拿不到什么实际好处。
5米级的涵道，得配两米三四的超长风扇叶片，叶片越长材料越容易出问题。高速旋转的时候巨大离心力扯着，叶片突然崩断，甚至连带着发动机爆炸的概率会飙升不少。放到现在，全球都没什么兴趣研发3.5米以上直径的超大航发，确实也没这个必要。
还有个最要命的短板，大直径涡扇天生就和超音速飞行说拜拜。最典型的例子就是F35用的发动机，靠大涵道比搞出了19吨以上的推力，可直接丢了1.5马赫以上的超音速性能，这不纯纯得不偿失嘛。
为啥火箭发动机就能轻轻松松做到单台推力破百吨，还能随便飞超音速？人家不管是喷流总质量还是喷流速度，两个核心指标都拉满了呀。
就拿起飞重量800吨的中档液体燃料火箭来说，整枚火箭装7台发动机，单台发动机分到的液态燃料加液态氧化剂就有50到80吨。火箭喷流速度基本都在3000米每秒以上，单台最多十到十五分钟就能把几十吨燃烧反应物全喷出去，推力自然大，总比冲也高。
更不用说所有火箭发动机都不用从外界空气里吸氧气，本身自带氧化剂，飞行的时候又快速突破稠密大气层，根本不存在航发这种迎风阻力的问题。
放到航空发动机这边对比，差距一下就出来了。同样80吨燃料，普通航发得烧十几个小时才能烧完，亚音速状态下喷流连一倍音速都不到。就算开加力，喷流速度也只有2000到2500米每秒，比液体火箭的喷流速度差了三分之一还多。
还有氧含量的问题，航发得靠吸空气里的氧气烧燃料，海平面氧气也就占两成一，飞到两万米高空，氧气占比连百分之四都不到。火箭是纯氧燃烧，这个燃烧效率的差距，真不是一点半点。
绕来绕去其实逻辑很清晰，航发要实现100吨级推力，说穿了原理就是两个方向，一个是增氧助燃，一个是继续提升喷流速度。至于具体的工程实现细节，这里就不能多说啦。
参考资料：环球时报 第7代航空发动机推力原理探析
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
