航空發動機被譽為“工業製造皇冠上的明珠”，地位不言而喻。航空發動機之所以能夠在工業製造方面具有如此高的地位，核心就是其超高的設計和製造要求，高性能航空發動機是一個國家在工業製造方面最高水平的最重要的標誌之一。目前，能夠獨立設計、製造高性能航空發動機的國家只有美、俄、英、法、中等少數幾個國家，其中，美、英在民用大涵道比航發方面擁有絕對優勢，美、俄在軍用航發方面優勢明顯
F-135發動機，目前全球性能最好的軍用航發
大涵道比民用航空發動機的結構
目前航空發動機的主流技術路線是渦輪風扇發動機，包括軍用小涵道比渦扇發動機和民用大涵道比渦扇發動機。軍用渦扇發動機中目前技術性能最高的當屬美國F35戰鬥機上採用的有普.惠（普拉特.惠特尼）公司研發的F-135發動機，在去年進行的改進型號測試中達到了23.1噸的最大推力，比俄羅斯的AL-41系列發動機高出近30%，創造了軍用渦扇發動機的新紀錄！不僅推力猛，F135的使用壽命超過了10000小時，與飛機設計壽命接近，也是目前全球頂級水平。
F-135航髮尾噴管的製造工藝精湛
民用大涵道比航發方面處於世界頂級水平的是美國的GE公司和英國的羅.羅公司，其中，GE公司的研發的GE9X航空發動機推力達到了60噸，與運20運輸機的4臺發動機的總推力接近，也是目前全球直徑最大的航空發動機；此外，羅.羅公司正在研發的下一代UltraFan發動機在推力上也將於GE9X接近，並將採用碳纖維/鈦合金異型結構風扇葉片，燃油經濟性和降噪性能等都將進一步提升。
GE9X航空發動機，是目前全球最大的航空發動機
羅.羅公司下一代航發
上面說了軍用和民用航發的最高水平，那麼制約航空發動機的核心因素是什麼呢？個人認為主要包括以下幾個方面：第一是高性能材料，第二是先進的製造/裝配工藝，第三是要有與之匹配的設計驗證體系。
不同民用大涵道比航發進氣口及葉片設計
航空發動機的工作環境非常苛刻，尤其是發動機燃燒室、噴管等部件，長期處於高溫、高壓、高轉速狀態，部分高性能航發渦輪室出口溫度可以高達1500攝氏度左右，在如此苛刻的環境下需要零部件能夠保證結構、強度性能不退化，材料難度極高。目前，在渦輪葉片、輪盤、噴管收斂片等部位，掌握相關製造材料的國家只有美、俄等極少數國家，我國在此方面也有一定的能力，但尚未達到先進水平。
航空發動機的渦輪盤，是最核心的部件之一
航空發動機高壓級部分的葉片
有了性能足夠的材料還需要有高水平的製造和裝配工藝。對於航空發動機中的高速旋轉部件來說，任何一點製造或者裝配的偏差，在每分鐘幾千轉甚至上萬轉的超高轉速下都可能被放大，輕者降低發動機性能、震動噪音增大，重則可能發生零件脫落甚至發動機解體等嚴重後果。而在先進加工工藝方面，美、歐處於領先地位（日本也不錯），俄、中則相對弱一些，這也是為何俄系航空發動機性能、尤其是壽命和燃油經濟性要比同級別歐美髮動機落後一截的原因之一。
航空發動機的每一個零部件都要求有極高的製造精度
航空發動機高壓級葉片複雜的內部構造
航空發動機的設計和驗證體系也是影響航發發展的重要因素之一。“工欲善其事 必先利其器”，想要設計、製造出高性能航發也需要有相應的設計工具、試驗驗證條件。目前，在航空領域應用最廣泛的設計工具均來自於歐美，如法國達索公司、德國西門子公司、美國GE公司等，都有自己開放是數字化設計軟件。其中，達索公司的CATIA軟件佔據了市場的8成左右的份額。而試驗驗證這塊，需要有長期的積累才能形成完善的標準體系和試驗設施，換句話說就是隻有自己做過了才知道該怎麼做，沒有捷徑可走。
採用專業設計軟件開展航空發動機計算分析
民用航空發動機進行“噴水”試驗
當然，上面也只是扼要的介紹了一下先進航發設計、製造相關的關鍵技術，其實這只是航發中所涉及的學科中的一小部分，哪怕一個小小的鉚釘位置、深度等可能都需要經歷幾十上百次的修改論證才能確定。就算一個型號的設計、製造流程完整，但在投入實際運用之前還需要經歷海量的試驗，如噴水、噴冰、撞鳥以及葉片飛出等極端條件的考驗。一款成功應用的先進航發，都是經歷“千錘百煉”磨礪出來的，“皇冠上的明珠”光芒耀眼的地位可沒那麼輕易得到！
試驗檯架上的GE9X發動機，目前全球最強航發！
下一代軍用航發：自適應變循環發動機結構示意圖
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