都說航空發動機是工業皇冠上的明珠，那到底“明珠”在哪?磚家們嗶哩啪啦講了一堆，咱學識淺薄，用白話文單說最難一點。

依慣例，從小學知識說起。

發動機向外噴東西越多越快，產生的推力也就越大，但是燃油炸藥這些，爆炸速度已經接近分子間傳遞信息的理論極限。如果基礎物理不突破，那么為了提高推力，就只能拼命往發動機里塞更多燃料。燃料一多，空氣就不夠燒了，所以又得裝個“抽風機”。這就是發動機的基本原理：壓縮更多的空氣供更多的燃料燃燒。

問題就出在這個抽風機上。

這張圖囊括了發動機的幾乎所有基本原理。三大核心部件：高壓壓氣機、主燃燒室、高壓渦輪，再加兩個關鍵詞：內涵道、外涵道。

高壓壓氣機就是一臺“抽風機”，和后面渦輪連成一體。風扇先把空氣吹進來，壓氣機高速旋轉，把空氣壓縮到燃燒室，燃燒產生的強大氣流往外噴射產生飛機的動力，同時推動后面的渦輪轉動，渦輪轉動帶動前面的壓氣機轉動，繼續壓縮更多的空氣進來。

看暈的同學再捋一捋：壓氣機旋轉的動力來自渦輪，渦輪旋轉的動力來自燃料燃燒，燃料燃燒的空氣來自壓氣機的壓縮，這三角戀也是夠復雜的。

索性補幾個名詞解釋：

外涵道和內涵道的比例叫“涵道比”，外涵道的空氣不進燃燒室，直接向后噴出。外涵道比例大的，叫 “大涵道比發動機”：省油、低速，適合客機貨機等大型飛機;外涵道比例小的，叫“小涵道比發動機”，費油、高速，適合戰斗機等小型飛機。

這種前面一個風扇，后面一個渦輪的發動機，叫“渦輪風扇發動機”，簡稱“渦扇發動機”。

如果把內涵道無限縮小，這就是一臺“渦輪螺旋槳發動機”，簡稱“渦槳發動機”。

如果把外涵道無限縮小，風扇也就沒必要了，這就是“渦輪噴氣發動機”，簡稱“渦噴發動機”。

行文至此，干貨來了：高壓渦輪的葉片就是全世界最難最難最難制備的材料，工作環境極為惡劣：高溫、高壓、高強度!這就是所謂的工業皇冠上的明珠，也是我們最短的短板，沒有之一。

上圖這造型就是典型的渦輪葉片。在燃料和葉片的關系中，燃料的盈余量很大，所以無論葉片有多牢靠，多倒些燃料，就可以緊緊把葉片逼到奔潰邊緣工作。為了充分壓榨葉片，還有很多冷卻技術，比如，葉片上的小孔，工作時有高速氣流噴出，在葉片表面形成一層氣膜，這叫“氣膜冷卻技術”。

發動機里溫度最高的便是渦輪前面那段，這叫“渦輪前溫度”，是衡量發動機代差的主要參數。因為耐高溫是硬功夫，只要這點追上了，哪怕其他參數不行，也可以通過設計快速提升，這個進度是可預期的，但材料研發的進度是說不準的。

渦前溫度每提高100K，推力增加15%，相差200K就意味著相差一代。聽說渦前溫度全球平均每年提升10K，有人說我們的發動機落后美帝20年，估計就是根據這個算出來的。

雖然發動機結構設計也很復雜，但難度無法與材料相比，想辦法弄一臺樣品，直接山寨就是。別嘲笑山寨，這家伙還有個帥氣的正經名字：逆向工程。寫論文第一步都是文獻綜述，任何研發工作，首先了解同類產品并借鑒升級，是非常合理的做法。任何國家都這么干，以前這么干，現在這么干，未來還這么干!只不過我們底子薄，現在干得更多而已。當然了，像發動機這么復雜的機器，自己沒有吃透，也是不可能完成山寨的。
　
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