-安小彡-
建模需要设计一套符合它的数据结构，还有符合它的算法，这叫研发。和普通的业务开发完全是两码事！这就是为什么经常说:我们程序员多，而基础领域（数学包括应用数学、算法）的尖端人才凤毛麟角。叫软件大国，而不是软件强国！与制造业大国，非制造业强国类似。
我们要三分去骄傲这些年的成果；七分学习实干，去追赶别人的步伐。而不能颠倒，歌功颂德要有度，否则死于自大。
在彼端打盹
航空的发动机的技术难度几乎在高科技领域算是排名非常靠前的，涉及到领域之广泛也是非常罕见的，涉及到工程系统，气动热力学，燃烧学，结构力学，控制理论等领域还需要在高温高压高转速高负荷的环境下测试还要满足各种苛刻的条件。就难最简单的温度控制技术就已经让很多的专家的头疼不已，由于高温很容易达到1000-2000度，但普通的耐高温的材料只能承受到1000多度，这个时候就需要加入极强的冷却系统，如果稍微不慎可能就会导致整个系统崩溃，而且这种错误概率还要降低到零的程度。
所以讲一个院士提到的发动机测试需要一年的时间在业内已经算是正常的水准了，研制一个全新设计的发动机需要至少20年，要比研制新一代的飞机要长一倍以上的时间，设计阶段可能时间不是很长如何在复杂的条件下验证这是周期长最关键的因素，虽然计算机时代已经能够提升数据的运算速度，并且还能利用很强的算法基础模拟出各种数据试验场所，但有一点是不能忽略掉的，如何把这些复杂的场景转化成计算数据模拟中，这个转化过程相当于构建一套产业系统了，这个时间也是非常漫长，之所以美国在新的战机时代时间要更快速主要在于这一整套的工具体系已经构建成功了，在国内这套体系还不是很完善。
而且国内的航空发动机技术还是在参照国外的方面，在参照的基础上进行完善创新，这块技术的转化也是需要时间的，由于设计到的种类如何的繁多，而且在国内顶级的工业基础也不是非常完善，所以讲测试和试验的时候时间就会延长，工业和人才基础是一个国家高科技最强大的支撑，基础底子雄厚一些在具备设计和测试的时间就会缩短，现在国内航空发动机刚刚解决有没有的问题，所以很多产业链体系还不是很完善，正是因为其产业的复杂性所以迄今为主拥有航空发动机技术的国家少的可怜，背后需要强大的国家资金的支撑。
计算机的诞生让纯正的软件类的设计有了突飞猛进的发展，同时也带动了很多工业体系，但是在和工业体系接轨的过程中需要一个很长的缓冲带，现在的芯片设计都是借助于工具软件来设计开发，中间还需要一个软件工具包的转化，要把准确的数据信息转化成计算机真正能够识别出来的语言，这个过程需要生态系统的构建过程，不是简单的计算模拟那么简单的事情，而且具备很多实际的场景只能重新设计，不像通用计算机的算法完成一次模式就能把规模体系给构建出来，有些异常场景只能重新设计，所以计算机不是万能的，很多模拟测试的场景都需要重新的设计开发。
由于技术门槛高为了提效果，所以国家在航空研究院的规划规模也在不断的提升，通过人员数量来缩短时间，最后还是落实到人的身上，科技强国的前提是背后教育体系的健全，欧美等国家之所以在很多尖端领域有着非常强大的积累也是基于多年的积累，特别是在国内积累的阶段，也是需要时间的，这点也是遵循科学依据的关键点，希望能帮到你。
大学生编程指南
我记得老郭以前啊说过一句话 要是我去找一个火箭专家讨论燃料问题 我说他燃料不好得用煤 水洗煤还不 得用精煤 那样才飞的快 就这样说 那专家只要看我一眼他就是输了
穿甲告诉我说
这个问题涉及的航空工程研发领域，外行人可能对其存在于一定的不解之处，老鹰航空针对这个题目从下面几个方面来回答一下吧：
1、计算机仿真模拟计算对航空工程问题的帮助程度；
计算机技术从上个世纪六十年代开始就已经深入到航空工程应用中了，从最初的简单工程计算，发展到现在的大规模集成化虚拟设计系统已经取得了相当大的进步。现在欧美和国内的主力研究单位全部都是采用无纸化设计模式进行，不过这里所强调的虚拟化设计主要集中在总体设计、结构设计等方面，常见的软件就是CATIA（法国达索公司研发）。
而在设计计算领域就表现出各种专业的复杂性了，以飞机气动流场和发动机流场仿真计算为例，主要使用Fluent、CFX、ICEM等专业软件进行前处理、解算、后处理等，工程量非常大，往往需要动用大型计算机进行大规模长时间的并行计算，才能得到一些数据，之后还需要对这些数据进行处理，才是能进入设计报告里面的参数。
在没有计算机和软件的时代，那么这些数据的得到只能依靠各种试验或者试飞采集数据了。所以计算机和工程软件的介入大幅压缩了设计周期和降低了成本。
2、计算机仿真技术的当前缺陷；
计算机仿真技术不是万能的，截至目前也没法取代试验，而且在更多的情况下总设计师们还是更相信试验数据。
之所以形成这样的现象，主要是因为当前计算机仿真技术并不是一种智能技术，而是一种高性能的计算技术，其基于的原理还是各个专业领域背后的理论方程——各种复杂的偏微分方程组。目前所有比较现实有效的求解方法都是对这些方程的一种简化，基于特定模型的假设，并且需要一定的边界条件，这样计算出来的结果与理论值是有一定误差的。特定情况下，误差还会比较大。
举一个例子，计算流体力学可以对飞机进行外流场仿真计算，计算升力的时候还比较准确，但是计算阻力的时候误差就比较大了，因此必须要进行风洞试验来确定。
单纯的依靠仿真是没有意义的，仿真技术和试验相结合才是最有效的工程设计方法。
3、航空发动机试验的意义；
回到航空发动机的问题上来，发动机的工作状态和环境要比飞机的外流场复杂很多，不仅有气流的压缩流动问题，还有气动热、燃烧和多相流问题，同时还要涉及到材料疲劳、损伤等，可以说是一个多学科集成设计的问题，面对这样的产品设计，计算机仿真的准确度和可靠性还是差得多，因此必须要通过试验测试方式进行，这就非常耗时耗钱了。
所以说，从这一点就可以看出，航空工业是一个国家的工业王冠，而航空发动机则是这个王冠上的宝石。
——问题就回答到这里了——
对航空感兴趣的朋友不妨来关注“老鹰航空”吧。
（图片来自互联网公开图片，如侵则删。）
老鹰航空
直白点就是模拟的数据不完善，不准确，也就是说不准确就有误差，其实真正的原因就是计算机模拟是死的，但现实中很多是活的，模拟不出来，航发尤其是军用航发一直是被卡脖子的软肋，尤其是在近年来国产武器装备已经取得了一些突破的背景下，航发这块短板就显得愈加刺眼，吸引了国内媒体和不少国人的注意力，媒体宣传“工业之花”，国人关注四代机五代机，这些都进一步把航发推向了人们的认知神坛。
诚然，在芯片的一些领域我们同样是被卡脖子的，但是还不像军用航空动力那样能牵动人的神经，芯片领域“民用”、“可以拿钱买得到”的传统观点早已深入人心（尽管去年那些事情已经说明了这些观点的错误性），所以关注度可能不够，不及航发。计算机模拟，又不是真实验证，只是基于现有数据和理论的一种运算，没有足够的理论边界，没有无数次实验后的实验数据，你拿什么去模拟。不是仿真技术不行，是人一般都会被自己的思维局限，对自己未知的领域，认为不行，别人的东西，为什么不可以学习？理解、消化、继而再自己去掌握了，思想被制约才是真正的恐怖，文化的最主要作用是。在技术研究领域，由于多方面原因，从整体看，航发从业者的绝对数量、个人资质、学历层次、工程经验还是比较落后的，绝大多数人出身于二流以后学校或者是一流学校的二流三流学生，加之行业待遇确实很一般，再有经年累月连篇累牍的奉献教育，或多或少会渗透进人的思想。
人，总要有个东西支撑自己说服自己，偶尔得产生一点自我麻醉的崇高感，要不怎么活。所以很多时候只能用“虽然我很普通，虽然我工资低，但我在为国家攀登科技高峰，摘取工业皇冠上的明珠，所以我也是很牛掰的”来飘飘然一下，尤其是在社会上不明就里的人面前，哪怕只是开车床拧螺栓，也往往以“科研人员”作为自身标签。久而久之，业内很多人就觉得航发是全世界最难搞的东西了，恨不得全世界人都对他们竖起大拇指，说“你们在搞高科技，真牛！”他们这样错了吗？其实也没有错。仿真主要是直观的表达方式而已，真实环境制作所需要的模型和数据的缺乏恰好是仿真去拟合的，唯一可能的是在一个时间加速的同等物理空间，遗憾是现在还不可能有。
一台发动机那么多部件组成，每个真实的部件的要设置的参数初值是不一样的，每个真实部件的安装的初值是不一样的，每个部件的温度环境，震动环境都不一样，而且这些数据的精确模型及变量初值很难准确获得，模型要精确参数变量就非常多，初值就非常多，只有一定程度上简化模型设计制造装配出来后，用实际工作试验才能真实的模拟出发动机的设计制造好坏，可以说高性能航空发动机是人类最难制造的工业产品，他工作环境及其恶劣（温度高，受力复杂且巨大，震动，结构要求尽量轻巧）寿命可靠性要求高，复杂成都不是计算机可以随便模拟真实工况的，现在的计算流体力学等都是在真实情况下简化了条件的模拟的。
众所周知民航发最重要的核心机一般都是直接拿军用过来改，根据飞机制造厂商和用户需求调整推力级别，首先这样的商业模式有着极长的研发连贯性，100年来航发的研究是没有停止过的，芯片的研发或者说爆发时增长完全是因为美国等国家完成后工业时代向信息时代转型的一大重要产物，题主的例子也大多是这些企业，年轻，且行业的理论挖掘度小，航发刚好相反，特别是罗罗在后英国时代，英国没有扮演特别重要的角色，对于空中力量的急迫需求不在，航发最核心的军用推力研究一直处于半停滞状态，而题主的通用电气调查的数据并不包括更先进的军用推力研究，一台F-119，其项目资金不是这几家芯片商能承受的，这还只是80年代的水平。
模拟仿真技术当然可以加速研发过程，但是任何仿真计算都要有一些假设条件，和一些边界条件，这些条件与实际的物理化学状态不可能完全吻合，所以结果的可靠性不高，但其结果的趋势是有科学意义的。对于可靠性或者安全性要求高的对象，必须将仿真得结果做实验验证！用“现在”的“资金”投入来衡量绝对的逻辑和事实的双错误。首先，就是时间，人类有航空发动机以来的资金投入，即使今天芯片怕是都没有追平，仅仅比较今天是有问题的；其次就是仅仅用资金来衡量，你知道吗？尽管地面试验可以做一些模拟，但总体来说航空发动机的进步是用人命一条条摔出来的，尤其是早期。因为航发用掉的人命是你芯片十万倍，一百万倍都不止。商界有一句话，叫做能用钱解决的问题都不是问题，芯片还属于可以花钱，有地方花钱的阶段而已。
航发，不仅仅是航发，整个传统制造业的很多领域都走到了，研发投资边际效益递减的地步，即使扔钱都解决不了的问题比芯片多得多，所以索性不砸钱了，不砸钱而缺钱，所以从业者收入低了。如果传统制造业随便哪个领域只要有用钱可以解决的问题，马上就是投资热点。计算机模拟肯定是有的，但肯定不是fluent之流的商业软件，应该是自己开发的专业代码。众所周知，cfd软件的简化太过大，基本不是那么准确。而且航空领域都是可压缩的超高速气流，这个准确度更小了。所以专业代码加上实验修正，才能较好工作，但总得来说实验是主要的。
历史深度揭秘
问这个问题的人，很定不是学理科的吧！要模拟首先得建模吧！要建模得要数据，问题来了，数据怎来？当然是测试得来！
美国再一次911
仿真模拟的基础是在大量实际运行的数据基础上建模来实现的。没有实际的数据就没有支撑，仿真也就是空中楼阁。为了计算湍流还专门创造了混沌学理论，你觉得计算机仿真真的万能了么，日本缺了实际的风洞吹，哪怕材料技术再领先，也造不出大飞机，就是这个原因了
压力很大同志
计算机模拟需要几个必要条件。
一个是建立发动机的运转模型，这需要发动机的运转数据。这些数据只能通过经验积累。空气在发动机中如何流动，需要测量、计算。
还要定义发动机的响应函数关系。增加油量，燃烧室会怎么变化，变化程度如何。
计算机模拟发动机需要大量运算，对计算机的运算速度、数据处理能力要求很高。普通计算机很难达到要求。
建立数据模型，确定变化函数，需要专门人员编程。这套软件是大型软件。编制软件本身就很困难，即使编写出来，还要调试，尽量正确反映实际情况。需要验证。
这就不是航空发动机专家能做到的事情。
由于发动机在高温高速运转，发动机内部情况根本无法观测，也不能测量详细参数。目前只能采用热电偶测量温度场。测量压力还做不到，气体流速、方向更不可能。也没有耐高温的摄像头可以实时观察。
计算机模拟首先是盖房子，数据就是砖瓦。没有数据就盖不成房子。
中国的软件产业还比较落后。工程软件开发还没有足够重视。因为发动机的研制需要巨额投入。在市场化前景不确定的前提下，不会有资本进入。
国有企业集中于垄断行业和大型垄断企业，竞争力比较差。这种需要市场培育的发展模式，国家没有钱，私人挣不到钱。这是中国目前产业的主要问题。
一叶枫流O灵似舞妖
计算机模拟设计是必然的，航空发动机测试需要一年多，有多种原因，应该正常。
1)，这是创新，有很多未知的东西，遇到新问题很正常。解决过程中，需要外协配合，高精尖配件，生产周期长也正常。
2)，这是大功率危险设备，一旦失误会引起大事故，准备工作做得极充分，这需要时间。
3)，使用寿命、可靠性、运行状况观察等，这些都需要长时间、多频次测试，这些过程本身就是耗时间。
4)，现在的航空发动机使用数控技术，计算机与发动机联调，也耗时间。
5)，创新测试，往往测试条件没有现成的。如果发现问题，这些外围条件也可影响进度。
总之，与国外设计开发周期比，这个时间可能是最快的。它与民用小家电不能比，它对时间进度的要求不高，安全性更重要。前苏联经常为庆祝什么节日，违反科学出过很多大事故，现在没有国家这么搞了。
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内行人设计个发动机不难，重点在材料工艺。每个叶片误差0.001。一千片误差就很大了。
