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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

来源：科普启示录

航空发动机作为高度复杂和精密的热力器械，可为航空飞机提供所需动力，因无可替代的重要性被誉为“飞机心脏”，它的性能、稳定性、经济性直接决定了飞机的整体表现。

目前世界上动力最强劲的航空发动机来自于美国的GE9X，2020年美国通用电气公司将此发动机推向市场，一经问世便是冠绝全球的存在。毕竟高达61吨的推力放眼整个航空发动机领域都是无人能敌，更是我国歼20战斗机的五倍推进力！

GE9X发动机的性能究竟有多强悍？它又将应用于哪些领域？我国的发动机与之相比差距如何？


(相关资料图)

世界工业的璀璨明珠

飞机飞向天空需要面临地心引力的重力和飞机自身重量两大难关，如何让发动机在保障自身强度不发生形变的情况下，进而提供所需的推进力？这个问题阻挡了科学家数十年之久，但最终还是得到了解决。

以普通客机为例，本身机身重量通常在百吨上下，加上飞机燃油和满乘客的情况下，重量通常能达到200吨左右。

如何在起飞时让飞机发动机瞬时产生强劲的推力，这对发动机的性能和稳定性设立了极高的门槛，让众多想要涉猎发动机领域的国家只能望而兴叹。

飞机发动机由三万多个精密零部件构成，其复杂的系统主要分为五大部分：进气道，压气机，燃烧室，涡轮和尾喷管。五大部件就像是人体内脏的主要器官，彼此间协同工作万无一失方能保证发动机的正常运行。

发动机进气道是集气装置，用于在不同工作状态下，保证以最小空气流动损失将足够空气引入压气机。压气机通过高速旋转的叶片对空气进行绝热压缩，提高压力为燃烧室的气体提供燃烧条件。

燃烧室的作用至关重要，它介于压气机、涡轮之间，核心作用是将压力空气和燃气掺杂燃烧，形成高温高压燃燃气。简单来说这就相当于人体的胃，用于消化提供能量，将燃油能量彻底释放。

涡轮将能量转化为机械能，这是航空发动机中工作环境最为恶劣的环节，扇叶需要保持高温高压高转速，来为飞机提供能量。

当涡轮产生的机械能传输至尾喷管，尾喷管早已在后方蓄势待发恭候良久了，它的作用是负责将涡轮产生的燃气能量加速膨胀，排出动能产生巨大推力，飞机经过这五种环节的循环往复最终得以成功升天。

这五个环节涉及到数万零部件，它们需要在保证组装设计万无一失的同时，拥有极强的耐用性，有相关要求至少达到上万个小时无出错。

也正是因为航空发动机制作步骤苛刻严谨，制造成本高昂，每个发达国家都不会将自己的研究成果外泄，均视若珍宝高度机密。

尽管各航空大国对于自身研发技术可能都有所保留，但目前世界第一依然毫无疑问当属美国，其麾下超过五万个专利占比全球36%，是航空领域内绝对的无人能及。

细数美国的先进航空公司，通用电气、道格拉斯、波音公司等都拥有技术超前、核心稳定、性能优越的优势，吞下了全球航空市场近80%的份额，是货真价实的龙头。

为了节省航行成本减少燃油，飞机在起飞时会想方设法的减少自身重量。比如飞机在起飞时不会保证满油状态，只会装载单程1.5倍的燃油量。其实这是有说法的，飞机满油会在发生事故时在落地造成严重大爆炸，极易造成二次伤害，1.5倍载油量能保证应对突发情况，也能减少航行成本。

大多数客机根据自身重量会选择配备2~4个10~50吨推力的发动机，然而这样的配置实际上燃油消耗是非常之大的。人们在研究时发现，如果在发动机推力上能取得突破，研制出一台大推力发动机，能极高的提升飞机飞行效率，降低航行成本。

于是2020年GE9X发动机便应运而生了。

强大的航空科技

波音777x是波音公司研制的新型大型客机，2020年1月25日于佩恩机场起飞，以三小时51分钟完美无瑕的飞行表现结束试飞，而在此之前波音公司还为发动机而感到斟酌不定、愁眉不展。

当时波音公司对777x的构造经过分析，得出所需发动机至少需要45.4吨的推力。面对多家公司提交的发动机方案，波音最终拍案定板选择了性能优越的GE9X，事实证明他们的抉择完全正确，因为迄今为止波音已经收获了数千亿美元的飞机订单。

波音777x满载重量344吨，每小时耗油量7吨，单机装配两台GE9X发动机。在GE9X的帮助下，波音777x可谓如鱼得水，上升角度几乎垂直于地面。

GE9X究竟有多强？它的出现证明了什么？

在过去的25年时间里，GE90一直占据着最强航空发动机的宝座，直到GE9X历经五千小时的循环测试后横空出世，堪才退居二位。

一台GE9X发动机的制造成本约为4140万美元（3亿人民币），由大小30多万个精密零件构成，它采用陶瓷基复合材料能提供更轻质的密度和更耐用的品质，在推力上也有创新般的成就。

GE9X的发动机主体包括1级风扇、3级低压压气机、11级高压压气机、燃烧室、2级高压涡轮和6级低压涡轮，风扇直径达到3.4米，这几乎和波音737的横截高度旗鼓相当，如果将GE9X的发动机直径和737客机进行对比，我们会发现这款发动机甚至比737还要高，波音737的机身直径也不过3.76米，GE9X进气道直径高达4.5米！

2019年12月7日，通用电气对GE9X进行了推力测试，测试结果显示发动机最大推力134300磅（约61吨）。

如此强悍的动力，是不是噪音嘈杂需要大量隔音装置呢？然而GE9X相较于前辈GE90分贝甚至还降低了9个点，这款发动机是全方位的进步，正如集团总裁兼首席执行官John Slattery自信满满的言论一样：要想创造出改变游戏规则的产品，例如GE9X发动机，就需要世界上最出色的喷气推进技术方面的人才。

同时这款发动机的出世也向我们证明，美国在发动机领域深耕多年，其技术积累的优势依然能领跑全球，哪怕中国也不例外。

中国现有民航客机领域的最大发动机型号为CJ1000A发动机，推力也不过12吨级别。放眼未来十年，与俄罗斯合作而制的CE929发动机推力也不过50吨，并且俄罗斯方保守估计这台发动机的现世需要15~20年的研发时间。

抛开民航领域，即使是我国的歼20战斗机，此前使用的发动机型号为涡扇10太行发动机，推力满打满算也不过13吨，此前网络盛传GE9X推力一台顶5台歼20发动机，客观角度而言也并非谣传。

当然了，不同领域的发动机进行对比本身就是流氓比较法，因为双方的侧重点明显不同。

民航发动机运行环境优越，自然可以肆无忌惮的提升性能和数据，然而战斗发动机更需要考虑爆发力和稳定性，毕竟它面对的是敌人层层阻截的雷达。目前世界最优秀的战斗机推力也不过15吨，军用方面双方差距并不明显。

世界航空在不断发展，各国技术在不断进步，但发动机领域美国依然是一骑绝尘，水滴石穿非一日之功、冰冻三尺非一日之寒，这是几十年来技术沉淀造就的成果。

作为发展中国家，我们不应为此沮丧，不应为此颓废，巨大的进步空间应该让我们感到兴奋和激励。以美国为标榜而提升自身，进而超越美国，才是中国未来几十年科技发展的正确道路，在此祝祖国日新月异、一飞冲天！

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