航空發動機的重要性、用一句軍迷朋友調侃話概括“只要發動機給力、板磚”都能飛上天……飛機✈️aeropⅠane .aⅰⅰrpⅠane是一種由一臺或者多臺發動機產生拉力或推力前進的在大氣層內飛行的重於空氣的機器。

飛機是20世紀人類最偉大的發明之一、公認的是美國“萊特”兄弟1903年12日首飛成功。航空發動機aero–engⅰne、是飛機/航空器動力系統、是一種高度精密和極其複雜的熱力機器飛行器的……心臟。

現代航空發動機有活塞式、渦輪軸式、渦噴式、渦扇式、衝壓式等等。

隨著工業技術革命和科技的不斷髮展、航空發動機經歷了活塞、渦輪軸、渦噴、渦扇幾個階段。（早期的直列多缸活塞汽油航空發動機)（早期的“星型多缸”螺旋槳發動機)（渦噴式航空發動機)（渦扇航空發動機剖檢視)（ge36槳扇式航空發動機)

進入“噴氣時代”壓力渦噴、渦扇航空發動機成為了作戰飛機的極其重要的動力系統、戰鬥機的整個研發發動機成為了重要的一個系統和環節、也是一型作戰飛機制造成本最高達到45%以上的一個機載裝置。

迄今為止世界上200多個國家和地區能夠真正獨立研發噴氣式航空發動機的國家不超過6個。

中國經過幾十年不懈努力擠身航空發動機研發的行列。一臺噴氣式航空發動機的研發、設計、生產成功交付涵蓋了一個國家整體機械製造、化工、冶煉、電子、原材料加工是對一個工業大系統的全部檢驗。（現代先進的戰鬥機發動機的尾噴口一項技術、其設計、原材料加工、精密和製造程度、核心技術仍然是僅僅掌握在極少數國家航空工業手裡)（世界最先進的五代機美國F–35系列戰鬥機的發動機F–135、其獨特的佈局、生產工藝，舉例：即便是把全套設計圖紙免費、甚至於再提供一些必要的零配件送給印度、印度人30年也複製不出來一支發動機葉片、因為、印度沒有完善和系統的工業體系……)

綜上所述、航空發動機是檢驗一個國家工業綜合實力的……試金石。航空發動機現代飛機的心臟、其苛苛的工作環境、既要有強勁動力、還要適應不同高度、速度、溫度變化和瞬間反應、還要節油降耗，沒有一臺滿足各方面指標發動機，任何一型飛機、就是一堆廢銅爛鐵。

一般情況是，說發動機是戰鬥機的心臟，一點也不過分。發動機不僅僅為戰鬥機提供了飛行的動力，還分出一部分動力給發電機，為飛機上的電子裝置提供動力。發動機本身的物理資料，也是設計師要考慮的重要因素。

舉幾個例子：

當年美國借臺灣軍隊飛機，起飛偵察中國內陸軍力部署情況，中國當時還只有殲六飛機，而美國飛機的升限要高於殲六，中國軍隊憑藉著飛行員的勇敢機智，成功的擊落了幾架敵機，但是飛機升限不足是絕對事實，其原因主要在發動機。如果飛機上升高度過高，發動機的進氣量不足，將會導致發動機停止工作，最嚴重的結果就是直接墜毀。殲六升限不足的問題，直到殲七服役後才解決。

80年代臺灣著手研製IDF戰鬥機，當最終方案確定後，大陸的國防單位深感壓力，大陸的殲七，只能在超音速機動性範圍內取得優勢，而低速範圍內，殲七隻有捱打的份。結果美國沒給IDF想要的F404發動機，而給的是TFE-1042-70，IDF的機動性直接下降到大陸可以接受的地步，至少只是個本土防空戰鬥機。

再說一個發動機不匹配的案例。

英國在70年代引進美國的F4“鬼怪”戰鬥機的時候，堅持要在上面裝備英國生產的“斯貝”MK202渦扇發動機，“斯貝”發動機的推力確實比原裝的J79發動機推力大，但是直徑和進氣量也比原裝的大，結果為了安裝“斯貝”發動機，擴大了原本的發動機艙，同時也擴大了進氣口尺寸，構成了獨特的F-4K/M改進型。裝備了推力更大的發動機，F-4K/M的機動性並未如設想的那樣增強，卻因為破壞了原本的外形面積率分佈，飛機的加速性和最快速度都有明顯的下降。

有車的朋友都知道，發動機對於汽車來說有多重要，沒有發動機再好的汽車都是一推廢鐵，所以航空發動機對於飛機來說也是最重要的核心技術之一。

航空發動機

飛機的發動機主要是航空發動機，它是一種高度複雜和精密的熱力機械，作為飛機的心臟，不僅是飛機飛行的動力，也是促進航空事業發展的重要推動力，人類航空史上的每一次重要變革都與航空發動機的技術進步密不可分。它直接影響飛機的效能、可靠性及經濟性，是一個國家科技、工業和國防實力的重要體現。

民航航空發動機

作為 “現代工業CROWN上的明珠”的航空發動機，是衡量一個國家綜合科技水平、科技工業基礎實力和綜合國力的重要標誌。航空發動機的研製對結構力學、材料學、氣體動力學、工程熱力學、轉子動力學、流體力學、電子學、控制理論等學科都有極高要求，世界上具備獨立研製航空發動機能力的國家只有美、俄、英、法、中等少數幾個。獨立研製發動機是一個國家成為航空強國的重要標誌。

美國F-2的F119航空發動機

衡量一架飛機效能的指標主要是飛行效能包括飛機的速度、高度、航程、航時、起飛、著陸和機動飛行（如筋斗、盤旋、戰鬥轉彎等）等效能。飛機起飛著陸的效能優劣主要是看飛機在起飛和著陸時滑跑距離的長短，距離越短則效能優越。以上所有的效能指標都要依賴於發動機的效能，如果沒有發動機的強勁動力，以上效能無從談起。

航空發動機刨面圖

世界上著名的航空發動機廠商主要是：美國通用電氣航空集團，英國羅爾斯·羅伊斯公司，美國普拉特·惠特尼公司，法國斯奈克瑪公司，俄羅斯“留裡卡-土星”公司。

　美國通用電氣（GE）

　　美國普拉特·惠特尼（PW）

　　英國的羅爾斯·羅伊斯（RR）

　　俄羅斯土星

俄羅斯禮炮公司

　目前美俄兩國的戰鬥機能在世界上名列前茅，主要就是航空發動機絕對過硬，它的優劣能影響到戰機的總體效能發揮。美俄兩國的發動機技術是頂尖的，中國雖然已經取得了很大的進步，但是與它們的差距還非常大。

非常重要，一個大推力耗油率較低可靠性較強的發動機足以讓戰機的效能相比起原先上半個檔次。

戰鬥機能量機動的優劣直接取決於推重比的高低，推重比高飛機的SEP值就越高，飛機的能量機動性就越好，這是沒有疑問的。下圖為定常平飛狀態下，SEP公式，Ta可用推力/W就是推重比，K是升阻比。

好的發動機對於超巡也有積極影響，涵道比較小的發動機其推力曲線相比較於涵道比較大的發動機更適合超音速，而且發動機的推力對於超巡也有較大影響。

（PS：如果這裡的發動機還包括噴口向量推力的話，那麼發動機就不僅對超巡有很大影響，對於超音速穩盤也會有很大幫助，可以說在超音速效能上，發動機優勢的話好處多多。）

低耗油率也有好處，推重比大致相同，載油係數基本一致的戰機在格鬥時，耗油率較小的飛機明顯會有更長的留空時間，不過現在發動機的單位耗油率差別並不大。

不過對於對作戰半徑要求較高的戰機，耗油率更低無疑也有很多好處。

可靠性較強，也大大提高了飛機飛行的可靠性，降低了飛行事故發生的風險，對於一些極端天氣或狀態也能有更好的適應，這其實等效於拓寬了飛機的使用用途。舉個最簡單的例子，黑鷹直升機能夠適應高原環境，在幾十年前這是非常了不起的。當然那直升機舉例子可能不是那麼恰當，而且極端天氣或狀態對飛機的考驗是全方位的，也不只有發動機，不過發動機可靠性的提高肯定是有益於飛機適應這些狀況的。

綜上所述，好的發動機對於飛機效能的提升是全方位的，但前提是要有這麼好的發動機，想要做到上述三點是非常困難的。

F-22的氣動設計是偏向於各方位兼顧的，優點是沒有哪方面落後，這樣設計的缺點就是沒有哪個方面是特別突出的。

但是F-22憑藉著動力系統的突出表現成功地將自身的超音速效能抬到了一個新的臺階，F-119不僅能夠提供更大的推力，而且TVC也能夠參與配平。這就極大地減小了F-22配平阻力，能夠改善F-22的超音速升阻比，提高F-22超巡的能力和超音速機動能力。

F-22 DEMO TEAM的F-22， 圖為Sam Eckholm攝

一直以來我們談起超音速佈局第一時間總會想到：遠距鴨翼+三角翼的鴨式佈局。這種佈局的確很擅長超音速，三角翼可以有效地減小激波阻力，遠距鴨翼在超音速配平上也比平尾更具備優勢。

（PS：遠距鴨翼距離重心更遠，力臂更長，配平效率更高，在進行氣動配平時只需要扭轉更小的角度就可以了，配平阻力自然就會更小一些，像颱風，XB-70都是典型的例子。）

但F-22憑藉擁有TVC的F-119做到了全方位的兼顧，成為了目前唯一能夠兼顧低速，亞音速，超音速的戰機，這裡說的兼顧指的是效能優良。（好像沒有其他戰機能做到這樣了吧。）

提出這種問題的是不是有問題？

任何機器沒有動力，沒有發動機都不能執行。

這就像問一個人吃飯有多重要。

發動機就是飛機的心臟，心臟有多強大，對於飛機的動力，載彈量，航程都有重要的影響，兩架同樣設計思路的飛機，因為發動機效能不同，會導致飛機的整體效能不如對方那在戰場上見了面基本就是一面倒的戰況

飛機的設計實際上就是在一個框架之中對各種效能的取捨，而發動機則是提高整個框架核心，簡單點來說飛機的這種效能指標實際上都是圍繞發動機效能而展開的，飛機設計之中的各種取捨也是圍繞發動機而進行的。

我們用很多人都知道的一個例子來作為典型，在二戰之中日本的零式戰鬥機因為發動機功率太低，使得日本的飛機設計師一直都不敢給飛機載入較大的翼載荷，因為這回導致飛機的升阻比降低，影響飛機的盤旋和速度，所以日本設計師最終不僅減去了零式戰鬥機的所有防護，而且還在飛機的承重樑上打洞用於降低飛機的重量，帶來的結果就是零式戰鬥雖然像紙糊的一樣脆弱，但穩盤、爬升、極速在有限發動機的驅動下卻像開了掛一樣。

而英華人的飛機卻因為有著更加強大的發動機，所以他們並不需要像日本設計師那樣死扣著低翼載荷不放，強大的發動機能迅速的飛機的速度提起來，雖然讓飛機在翼載荷較大升阻比紙面上看上去不如零式戰鬥機，但只要速度提升的快飛機的升力依舊能得到保證。所以噴火式戰鬥機在防護結構強度全都要的條件下，依舊能廢除非常好看的飛行包線。其次由於發動機功率的提高噴火式戰鬥機能量恢復速度比零式要強的多，較重的機體也賦予了噴火式戰鬥機更好的俯衝效能。日本設計師挖空心思想出來的完美設計，就這麼被人家一力降十會了。

雖然舉得例子是二戰時期的，但如今的飛機實際上也差不多，而且對於發動機的依賴更加明顯。由於現在發動機的功率密度極大的提高，飛機發動機對飛機效能的影響實際上比二戰時期更大，比如更大的發動機能支援起更大的飛機用電量這意味著飛機能支援起更強大的航電、雷達、電子站系統、綜合偵查系統。好的現在知道為啥說發動機是飛機的心臟了嘛。

戰機發動機確實處於這個系統的核心地位，但是發動機弱一點、整個戰機作戰能力不弱的也不乏範例，比如Phantom2000的發動機就比較弱，但綜合實力也不次於發動機很牛的F16；同樣J10發動機也弱一點，但也不是說幹不過蘇27。同時，發動機很強、也不一定戰機效能會更好，比如英國給F4“鬼怪”換裝效能更好的渦扇“斯貝”發動機，結果高速效能還不如裝J79渦噴發動機，同樣如F22，發動機推力超級兇悍，但現在看來油耗水平並不低，導致該機航程達不到美軍預期水平。所以J20用推力略低的發動機是不是絕對不好？也是值得商榷的事情。

所以技術問題，萬事沒絕對，不存在甘蔗兩頭甜的事。