摘 要
本論文主要介紹我國航空發動機的發展狀況，以及對我國未來航空發動提出了一些建議。依次是從我國航空發動機概貌、航空發動機的作用、我國發動機發展水平與航空發達國家的差距及落後原因、對我國航空發動機發展的淺見以及我國常用的航空發動機等方面闡述我國發動機在民航領域和軍事領域內的應用及重要作用。主要以發動機的性能、使用週期和它所代表的科技水平等方面介紹給讀者，讓讀者對我國航空發動機的發展能夠有一個充分的認識和了解。同時也告訴航空發動機的科技工作者他們肩上的責任。要努力的發展我國的航空發動機事業，縮小與發達國家之間的差距。隨着社會的發展，科技的進步，人們在不停的改造這個世界。在很久以前，人們把昇天看作是幾乎不可能實現的事。可那些現如今已經變成了現實，並且人們把它當作一個高科技產業去發展。不管是在民航領域還是在軍事領域都有廣泛的發展前景。要發展一個國家的航空事業，關鍵的核心就是要看這個國家的航空發動機水平的高低。飛機的飛行是要靠強大的動力系統的推進才能起飛的，沒有了發動機那麼飛機就是一堆可供人觀賞的廢品。因此，現代的人民認為，航空發動機水平的發展是衡量一個國家是否成為大國的重要標誌。尤其是對我國這個航空事業比較落後的來説，航空發動機的發展顯得尤為重要。它不僅僅是一個國家軍事實力的重要標誌之一，更重要的也是一個國家科技水平的重要標誌之一。因此，可以毫不猶豫的這樣説：“一個國家的科技水平的發展需要航空事業，一個國家的軍事力量需要靠先進的航空事業做後盾。在戰爭中，是否擁有制空權還是要靠航空事業，而航空事業發展的核心又在於航空發動機的發展水平的高低。”所以説，航空發動機對發展航空事業是至關重要。
一、我國航空發動機發展道路的選擇
雖然我國的航空發動機走的是一條引進仿製的路，其過程歷經了不少失誤與反覆，但仍走完了引進-仿製-改進改型的全過程，積累了豐富的改進改型與生產經驗。而且，20世紀80年代以來進行的高性能推進系統的預先研究工作，在核心機方面取得了重大進展，使我們有了一定的技術儲備，已經具備了走適合我們自己的發動機發展道路的條件。總結我們過去走過的路，借鑑國外的成功經驗，我們認為，目前應當集中物力財力，突破重點型號，以滿足國內急需，在此基礎上加大預先研究力度，走以核心機衍生的發展道路，在條件合適的情況下開展國際合作。
（1）集中力量，突破重點型號。
國防動力的需要使我們不可能坐等研製出我們自己具有領先水平的航空發動機，因此，把改進改型的路繼續走下去以滿足軍機發展的動力需求是當務之急。20世紀80年代中期，我國在國外某核心機的基礎上研製的渦扇10發動機預計到2005年可裝備部隊，推重比7.5，相當於國外第三代發動機的技術水平，這將使我國與航空發達國家在航空發動機性能水平上的差距縮短到20年左右，為下一階段的自行研製奠定基礎。
（2）加強預先研究，走以核心機為基礎的衍生髮展道路。
總結我國新機研製的經驗，代表一個新機水平的關鍵技術往往成為型號發展的障礙，其根本的原因在於技術儲備不夠。因此，下大力氣搞好預先研究工作，集中有限的資源多開展幾個類似“航空推進技術驗證計劃（APTD）”的預先研究，突破推重比為10一級的發動機的技術關鍵，進行技術儲備，不僅是我國發動機發展的現實需要，而且是發動機發展規律的客觀要求。核心機主要是指基準發動機上的高壓系統，它包括高壓壓氣機、主燃燒室和高壓渦輪三大部件。在一個成熟的高壓系統基礎上加上不同的低壓系統，就可衍生出各種形式的發動機，因此，核心機可以理解為同一級別發動機的發展平台。研製核心機主要有以下優點：a.縮短髮動機的研製週期，降低成本，提高可靠性。b.可增加發動機的通用零件數，改善互換性。c.使發動機的研製週期趕上飛機的研製週期，且大幅度降低新機的發展經費。據國外經驗，在一台成熟的核心機上發展新機只要3～5年，經費也只有全新發動機的40%左右。 另外，核心機的發展可促進新技術的發展，先進的核心機指標可以推動設計研究、試驗、測試工作向前發展，帶動新材料、新工藝的革命，但核心機的發展必須以大量的預先研究和技術儲備為基礎。我國近50年來測繪仿製經驗和近20年來的預先研究積累已經具備了發展推重比為10一級的核心機的條件，因此，改革現有的發動機發展的組織管理體制，加大投入，堅定不移地根據國情發展相應水平的核心機，不斷衍生出各類航空發動機，逐步向國際先進水平靠攏應是我國下一階段發動機發展的主要道路。
（3）以我為主走國際合作的道路。
從前述美、英、法的發動機發展道路中可以看出，進入20世紀80年代以來，進行國際合作是當今發動機發展的主要途徑之一。通過國際合作來分擔經費和風險，加快進度，開拓市場，這是發動機所具有的知識密集、技術密集和資金密集的特點所決定的。不同的國家進行國際合作的目的是不同的，發達國家進行國際合作的目的是為了減小投資風險、擴大市場佔有率與盈利水平；對於技術比較落後的國家來説，合作的目的則是想學到新的技術與先進的管理經驗，以儘早使自己走上獨立研製之路。國際合作的主要模式有：a.合作生產。b.合作研製和經營。
c.合作研究與發展。目前，我國所進行的國際合作主要是合作生產，這與我國的航空發動機發展水平是相稱的。國際合作實際上是另一種競爭的形式，它以實力為基礎來進行分工與互利，其目的是為了更大的市場利益和國防競爭的最後勝利。由於社會制度的關係，其它形式的合作對我們來説目前還較難實現，所以，我們應以我為主努力提高我國發動機的研究與發展能力，趕上國際先進水平，到那時，國際合作的大門就會自動向我們打開。
二、我國發動機發展水平與航空發達國家的差距及落後原因
關於我國現代航空發動機的性能水平，1989年原航空工業部高推預研辦公室與北京航空航天大學管理學院曾進行過定量分析，在修正了美國蘭德公司Birkler的TOA模型並發展了中國航空發動機的TOA模型後，用它對我國已獲得的和將發展的航空發動機性能水平進行了分析和預測，分析認為，當時我國可獲得的航空發動機性能水平與美國的差距約為20年，到2000年這個差距約為25年。在過去的30幾年中，我國可獲得的航空發動機性能水平提高的平均速度僅為美國的55%，若不採取恰當措施，差距會越來越大。有文獻對我國現役航空發動機的主要參數與航空發達國空家進行了對比，認為到2005年我們比發達國家落後20年左右。因此可以認為，我國航空動力的總體技術水平比發達國家落後25～30年。 、在航空界從領導到廣大從業人員對航空發動機在整個航空發展中的地位、作用和重要性及“振興航空，動力先行”的口號已有共識；有權威的飛機專家也都認為“應把發動機發展放在航空的首位”；中央領導也指示“要像抓兩彈那樣把渦扇發動機搞上去。”對新研製航空發動機，技術難度大、投資費用高和研製週期長等特點，也都有深刻的認識。作為一個航空發動機科技工作者，當然對其當前的落後狀態非常焦急和優慮，對其落後的原因經常不斷地進行了多年的思考。我認為:我國航空發動機發展落後的關鍵問題和根本原因是管理。現將對此問題的思考和看法論述如下:
（一）航空航天發展對我們的啟示
當前航空落後於航天，發動機又落後于飛機，這是客觀的事實。為什麼航空發動機會落後呢？只要簡單對比一下:航天是先研製發展型號而帶動工廠生產，而航空是先仿製生產，工廠只管批生產；航天是研究、設計、試驗、生產一體化，統一領導管理，航空的發動機設計在研究所與生產工廠是兩個獨立的（各自為的）組織領導系統。總之，航天是走了自立更生、自我發展、自行研製的道路和有一個完整、協調、統一的符合新機研製的組織管理系統。如果從發展歷史看，航空比航天起步還早，航空發動機起始的技術基礎也比航天好。所以，這不是個技術問題，而是一個管理問題。其實，在航空系統也有值得思考和總結的事例。(1)貴州航空發動機研究所無論在技術力量、試驗設備和設計經驗等方面，都無法與國內的發動機老研究所和大的研究所相比，但該所能不斷改進改型，研製成16個型別，改進發展成兩個系列發動機，保證了國內殲擊機發動機和空海軍急需的裝備，並出口創匯。深思其根本主要的原因，是從實際出發，遵循了“量力而行，有所作為，循序漸進，發展產品”的設計思想和“廠所結合，公司統一領導”的管理體制。(2)成都飛機公司，多年來改進發展的殲七系列，成為國內主戰殲擊機並出口創匯，也不能説成飛公司在同行業中技術力量最強，而最重要的是該公司實行了設計、試驗、生產一體化的組織領導體制。(3)1984年4月航空工業部實現了兩型新機首飛成功，並能按計劃完成了兩機定型，主要原因是按系統工程嚴格科學管理、加強統一領導和組織協調了各分系統。這些事例進一步説明:新
機研製發展，技術是很重要的、必要的，但關鍵是管理。
（二）管理理論給我們提供了依據
世界各國普遍的經驗證明:在現代化進程中，資金、技術和管理是三大關鍵，而管理又處在核心的地位，即管理是現代化關鍵的關鍵。美國近代管理學家杜克洛指出:“促進現代社會文明的三根支柱是管理、科學和技術，而管理是促成社會經濟技術發展最關鍵的因素”。人們常説，不論是一項工程還是一個企業的成功是“三分技術，七分管理”。這裏不是説笠技術不重要”，只是要強調，技術很重要，而管理更重要。那麼，究竟什麼是管理？管理的理論是一門科學，是一軟科學，管理的實踐也是一門藝術:“管理”一詞在《管理學》中的定義是:“管理是通過計劃、組織、控制、激勵和領導等環節，來協調人力、物力和財力等資源，以期更好地達成組織目標的過程”。這裏所講的計劃、組織、控制、激勵和領導等是管理的五大基本職能，這對航空發動機發展至關重要
（三）過去實踐中的問題值得總結
回顧過去航空發動機發展中，新機研製未能最終成功，都不是因為技術問題，而是與執行上述管理職能中的失誤有關。如當年研製噴發一1A，既沒有進行科學預測，更沒有掌握空軍的實際需要，最終，因空軍不用，而停止研製。這正説明計劃這一管理職能的重要性。組織職能是指為實施計劃而建立的組織結構和為實現目標而進行的組織過程。我國的發動機設計研究所是學習蘇聯設計局(O.K.E)的模式，但又未學全學好，只能設計、試驗而無工廠保證試製；其實前蘇聯的發動機設計局也都進行了組織結構重組，改組為航空發動機科研生產聯合體；我國航空發動機的管理體制仍然是組織分散，廠所分離，甚至相互對立，或者是有名無實的聯合；因而新機是不會更好、更快研製成功的。近年來，為了企業的生存和發展，美國波音和麥道爾公司的合併；德國航空航天工業機構合併，組織結構重組也很成功。這都説明組織這一管理職能的重要性。領導職能主要是決策和用人，任何事如決策錯誤，一開始就錯了，一切都錯了。如決定研製高指標的814號發動機，這種當時接近國際水平、完全脱離我國實際的決策，不僅浪費了人力、物力、財力和時間，最終不得不停止研製；而且也使紅旗2號發動機研製半途而廢。又如引進斯貝發動機仿製，既無明確的使用對象，又把技術引進與自行研製分割開並對立起來，致使渦扇一6研製失去更好地借鑑斯貝新技術的機會。
綜上所述，嚴格的科學管理是航空發動機發展、研製成功的關鍵，沒有科學管理則是其失敗的根源。
三、對我國航空發動機發展的淺見
（一）制訂航空發動機發展戰略
航空發動機發展關係到整個航空發展的全局。其發展戰略即是一定時期內航空發動機發展全局性的方針任務及主要目標。目前世界航空大國都在實施航空發動機研究和發展計劃，針對我國的落後現狀，首先，必須制定出我國航空發動機發展戰略，為今後實施提供依據。
（二）建立專門決策機構，嚴格遵循決策程序
專門的決策機構是科學決策的組織保證，它必須由專職的各方面專家和有關領導組成，並要有明確的責任制度。決策程序是決策科學化的重要措施，它從制度上規定了論證、評審和決策的方法和過程，杜絕行政首長意志的干擾。因決策失誤，導致新機研製半途而廢、無限延期、最終失敗或嚴重浪費，在國內外都不乏其例。為避免“一着失誤，全盤皆輸”的惡果，必須加強決策科學化。
（三）確立實事求是的設計原則和指導思想
新機研製正確的設計思想首先要處理好先進性與現實性的關係。因設計思想片面迫求，在新機方案競爭遭到失敗或最終研製失敗的事例，在國內外都不勝枚舉。法國和前蘇聯在技術儲備和實力上都不如美國，但是他們都設計研製了先進的飛機和發動機。法國達索公司和SNECMA公司在新機設計上都遵循了“漸改法”的原則；原蘇聯在新機設計中都貫徹了“簡單實用”的原則。對我國來説，技術經濟實力更差，法國和前蘇聯的設計原則和思想，是非常值得我們借鑑的。
（四）改革現行的組織結構和管理體制
不論西方航空發達國家，還是前蘇聯或俄羅斯。他們都是航空發動機研究、設計、試驗、試製和生產一體化的組織管理體制—公司或聯合體；而我國是分散的、分離的、分割的。實踐證明:只有設計研究與試製生產單位組成一個整體，有共同的利益、共同011事業和共同的目標，才能更好、更快地研製出新機。不僅要廠所結合，而且要“廠所一體，公司統一領導”，才是航空發動機發展和新機研製的組織保證。
（五）樹立競爭觀念，強化競爭機制，實施多方案競爭
競爭是推動經濟和技術發展的動力，能激發和挖掘創新的積極性和潛能，國外正反兩方面的經驗證明，強化競爭，優選方案是確保成功實施新機研製的重要途徑和行之有效的方法。西方航空發達國家是靠競爭機制，前蘇聯之所以成為軍用航空大國，也是由於採取競爭擇優機制和競爭的激勵作用。我國航空至今還是政府指令，例如殲八11飛機改型選擇動力裝置，如果採用多方案競爭擇優機制，可以斷言，會使飛機早日成功並能節約大量研製費用。這也説明，競爭機制無疑是加速我國航空發動機發展的必由之路。
（六）運用系統工程的原理與方法，進行組織管理
系統工程是一門實現系統最優化的科學，是組織管理的科學方法。我國著名科學家錢學森在《組織管理的技術—系統工程》一文中指出“系統工程學則是組織管理這種系統的規劃、研究、設計、製造、試驗和使用的科學方法，是一種對所有系統都具有普遍意義的方法。”航空推進系統的研製和發展是一項複雜的系統工程，雖然是飛機的一個分系統，但它本身也構成一個相對獨立的複雜系統。運用系統工程必然會更有效地推動和加速航空發動機的研製和發展。
（七）抓住機遇、加快預研，加強技術基礎的建設
在當前航空發動機技術加速發展的形勢下，我們應抓住機遇，盡力引進國外先進技術，但必須堅持自力更生髮展我國航空發動機特別是軍用發動機的國策。如法國二戰後航空技術基礎被徹底破壞，但它堅持獨立自主發展軍用航空發動機作為國策，寧願本國發動機性能差些，也絕不依靠別國先進的發動機。為此，必須加快航空發動機預研發展，加強其技術基礎建設。考慮到我國實際及原有基礎。設計研製新機，在積極引進英、美的先進技術同時，目前還是以俄羅斯的先進發動機為參考基礎，可能會更快更穩妥地發展我國的航空發動機。
（八）發揚創新精神，加強技術隊伍的建設
航空發動機發展，歸根到底是靠一支高水平的、有進取精神和創新能力的技術隊伍。管理的核心是管理人，對人不僅要“管”，更重要的是“理”，即理順關係、理解人的心理，尊重人的創造。只要人的積極性、主動性和創造性被調動和發揮出來，航空發動機的研製發展就會出現奇蹟。當然，由於航空基層所在地理位置等客觀環境條件，不僅要不斷提高這支隊伍，還要採取有效措施穩定住這支技術隊伍。
目錄
1、航空複合材料概述 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 2 1.1複合材料。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 2 1.2複合材料在飛行器上的應用 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 3 1.3C/C複合材料在高超飛行器中應用 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 4 2.C/ C 複合材料 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 5 2.1概述 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 5 2.2碳/碳複合材料的組成及微觀結構 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 5 2.3 碳/碳複合材料的性能 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 6
2.3.1 物理性能 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 6 2.3.2 力學性能 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 6 2.3.3 熱學及燒蝕性能 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 6 2.3.4 摩擦磨損性能 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 7 2.4碳/碳複合材料製備及加工 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 7
2.4.1液相浸漬工藝 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 7 2.4.2化學氣相沉積工藝 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 7 2.4.3碳／碳複合材料的切削加工 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 8 2.5碳/碳複合材料的應用 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 8
2.5.1固體火箭發動機噴管上的應用 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 8 2.5.2剎車領域的應用 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 8 2.6碳/碳複合材料的氧化及防氧化 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 9
2.6.1碳/碳改性抗氧化 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 9 2.6.2 碳/碳塗層防氧化 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 9
參考文獻。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 10
航空複合材料與碳/碳複合材料概述
摘要：複合材料是由兩種或兩種以上的不同材料、不同形狀、不同性質的物質複合形成的新型材料。一般由基體材料和功能組元所組成。複合材料可經設計，即通過對原材料的選擇、各組分佈設計和工藝條件的保證等，使原組分材料優點互補，因而呈現了出色的綜合性能。
C/ C 複合材料是目前新材料領域重點研究和開發的一種新型超高温熱結構材料，密度小、比強度大、線膨脹係數低（ 僅為金屬的1/ 5~ 1/ 10） 、熱導率高、耐燒蝕、耐磨性能良好。特別是C/ C 複合材料在1 000℃~ 2 300℃ 時強度隨温度升高而升高， 是理想的航空航天及其它工業領域的高温材料。 關鍵詞：航空複合材料，碳/碳複合材料
1、航空複合材料概述
1.1複合材料
複合材料是由兩種或兩種以上的不同材料、不同形狀、不同性質的物質複合形成的新型材料。一般由基體材料和功能組元所組成。複合材料可經設計，即通過對原材料的選擇、各組分佈設計和工藝條件的保證等，使原組分材料優點互補，因而呈現了出色的綜合性能。
早期飛機為複合材料，由木質框架，金屬絲支架和織物組成。焊接鋼質框架從20世紀20年代早期開始代替木質框架。輕質鋁殼結構則從20世紀30年代開始採用。到20世紀50年代完全轉變成“全金屬”飛機的過程完成。 隨着玻璃纖維、凱夫拉爾、碳纖維等複合材料的發展，並且早期複合材料結構的使用預示着複合材料運用的輝煌。 在飛機上翼尖小翼、雷達罩和尾錐上少量玻璃纖維增強塑料的使用標誌着飛機設計上覆合材料的重新應用。從那時起復合材料在這些部件上的成功應用導致在每一種新機型上覆合材料應用的增加。波音747使用了超過10000平方英尺表面的複合材料結構。在過去幾年當中先進複合材料技術運用到諸如大翼面板、地板樑等主要結構上。顯而易見對基本複合材料結構和複合材料結構修理技術的理解對於航空公司人員來説是多麼重要。
先進複合材料優異的力學性能和明顯的減重效果在航空器領域得到廣泛認可。隨着飛機性能的不斷提高，作為現代飛機結構材料的複合材料的應用已由小型、簡單的次承力構件發展到大型、複雜的主承力構件。在飛機機翼、機身、操縱面、起落架艙門、蒙皮、安定面、雷達罩等部件多處使用[1]。
複合材料的優點： （1）相對不易腐蝕； （2）不會產生金屬疲勞； （3）可設計載荷；
（4）可減少連接部件（同步成型）； （5）減重，節油。 複合材料的缺點：
（1）原料高成本（增強纖維，如CF）； （2）製造維修人力成本高，耗時； （3）力學性能受温度濕度影響高； （4）檢測損傷難度大；
（5）可導致鋁等電位低的金屬腐蝕。
1.2複合材料在飛行器上的應用
先進複合材料技術的實際應用在飛行器設計與製造中具有重要的地位。這是因為複合材料的許多優異性能，如比強度和比模量高，優良的抗疲勞性能，以及獨特的材料可設計性等，都是飛行器結構盼望的理想性能。高性能飛行器要求結構重量輕，從而可以減少燃料消耗，延長留空時間，飛得更高更快或具有更好的機動性；也可以安裝更多的設備，提高飛行器的綜合性能。
減輕結構的重量可大大節約飛機的使用成本，取得明顯的經濟效益。據國外有關資料報告，先進戰鬥機每減重1kg，就可節約1760美元。西方國家在很短的時間內就實現了從非受力件和次受力件到主受力件應用的過渡，無論是用量還是技術覆蓋面都有了很大的發展。目前正在研製的戰鬥機中所使用的複合材料可佔飛機結構總重量的50%以上。飛機隱身技術的發展與應用，進一步擴大了對複合材料技術的需求。在繼民用飛機中出現全複合材料飛機（如Lear Fan 2100，Starship和Vayager）之後又出現了全複合材料機身的隱身轟炸機B2。此外，也只有採用了複合材料，才使前掠翼得以在X-29上實現[2]。
目前，國內飛機型號應用複合材料的比例越來越高，應用複合材料的部件越來越大，複合材料構件的結構也越來越複雜，複合材料構件已經逐步從次承力構件到主承力構件轉變，複合材料的垂直安定面、水平尾翼、前機身、艙門、整流罩等構件已在多種型號飛機上使用並形成了批量生產能力。機翼、旋翼等主承力構件也已經在小批量生產[3]。
國內複合材料在飛機上應用最多的是新研製的中、高空長航時無人機，其機體複合材料的使用量達到70%，機翼翼展18米，為全複合材料結構；其中，機翼整體盒段運用設計工藝一體化技術，將機翼的前、後梁，上蒙皮和所有中間肋整體共固化成型，在複合材料應用技術上有所突破。在自行設計製造的直升機上，應用複合材料最多的是Z10專用武裝直升機，其主槳葉、尾槳葉和尾段為全複合材料結構。
1.3C/C複合材料在高超飛行器中應用
碳/碳（C/C）複合材料是一種新型高性能結構、功能複合材料，具有高強度、高模量、高斷裂韌性、高導熱、隔熱優異和低密度等優異特性，在機械、電子、化工、冶金和核能等領域中得到廣泛應用，並且在航天、航空和國防領域中的關鍵部件上大量應用。我國對C/C複合材料的研究和開發主要集中在航天、航空等高技術領域，較少涉足民用高性能、低成本C/C複合材料的研究。
導彈、載人飛船、航天飛機等 ，在再入環境時飛行器頭部受到強激波， 對頭部產生很大的壓力，其最苛刻部位温度可達2760℃，所以必須選擇能夠承受再入環境苛刻條件的材料。設計合理的鼻錐外形和選材，能使實際流入飛行器的能量僅為整個熱量1%～10%左右。對導彈的端頭帽，也要求防熱材料在再入環境中燒蝕量低，且燒蝕均勻對稱，同時希望它具有吸波能力、抗核爆輻射性能和全天候使用的性能。三維編織的 C/ C複合材料，其石墨化後的熱導性足以滿足彈頭再入時由160 ℃至氣動加熱至1700 ℃時的熱衝擊要求，可以預防彈頭鼻錐的熱應力過大引起的整體破壞；其低密度可提高導彈彈頭射程，已在很多戰略導彈彈頭上得到應用。除了導彈的再入鼻錐，C/ C 複合材料還可作熱防護材料用於航天飛機。
C/ C 複合材料在渦輪機及燃氣系統 （已成功地用於燃燒室、導管、閥門） 中的靜止件和轉動件方面有着潛在的應用前景，例如用於葉片和活塞，可明顯減輕重量 ，提高燃燒室的温度 ，大幅度提高熱效率。
美國F22、F100、F119軍機和俄羅斯航空發動機上已經採用碳/碳製作航空發動機燃燒室、導向器、內錐體、尾噴管魚鱗片和密封片及聲擋板等。
2.C/ C 複合材料
2.1概述
C/ C 複合材料是目前新材料領域重點研究和開發的一種新型超高温熱結構材料，密度小、比強度大、線膨脹係數低（ 僅為金屬的1/ 5~ 1/ 10） 、熱導率高、耐燒蝕、耐磨性能良好。特別是C/ C 複合材料在1 000℃~ 2 300℃ 時強度隨温度升高而升高， 是理想的航空航天及其它工業領域的高温材料。
2.2碳/碳複合材料的組成及微觀結構
碳/碳複合材料的組成有兩大部分: 碳纖維和基體碳。
碳纖維織物結構形式
A：2D平紋 ；b：2D8H緞紋 ；c：3D徑向編織
d：3D；e：4D； f：5D 碳纖維的增強形式有單向(1D)、雙向(2D)及多向。單向增強可在一個方向上得到最高拉伸強度的碳/碳；雙向織物提高了抗熱應力性能和斷裂韌性，容易製成大尺寸形狀複雜的部件，有廣泛的應用基礎。三向及多向編織具有更好的結構完整性和各向同性 。
2.3 碳/碳複合材料的性能
2.3.1 物理性能
碳/碳複合材料在高温熱處理後的化學成分，碳元素高於99%，像石墨一樣，具有耐酸、鹼和鹽的化學穩定性。其比熱容大，熱導率隨石墨化程度的提高而增大，線膨脹係數隨石墨化程度的提高而降低等。 2.3.2 力學性能
碳/碳複合材料的力學性能主要取決於碳纖維的種類、取向、含量和製備工藝等。單向增強的碳/碳複合材料，沿碳纖維長度方向的力學性能比垂直方向高出幾十倍。隨着温度的升高，碳/碳複合材料的強度不僅不會降低，而且比室温下的強度還要高。一般的碳/碳複合材料的拉伸強度大於 270MPa, 單向高強度碳/碳複合材料可達700MPa 以上。在1000 ℃以上，強度最低的 碳/碳複合材料的比強度也較耐熱合金和陶瓷材料的高。碳/碳複合材料的斷裂韌性較碳材料有極大的提高，其破壞方式是逐漸破壞， 而不是突然破壞， 因為基體碳的斷裂應力和斷裂應變低於碳纖維。
2.3.3 熱學及燒蝕性能
碳/碳複合材料導熱性能好、熱膨脹係數低，因而熱衝擊能力很強，不僅可用於高温環境， 而且適合温度急劇變化的場合。其比熱容高， 這對於飛機剎車等需要吸收大量能量的應用場合非常有利。碳/碳複合材料是一種昇華-輻射型燒蝕材料，且燒蝕均勻。通過表層材料的燒蝕帶走大量的熱，可阻止熱流傳入飛行器內部。因此該材料被廣泛用作宇航領域中的燒蝕防熱材料。 2.3.4 摩擦磨損性能
碳/碳複合材料中碳纖維的微觀組織為亂層石墨結構，其摩擦係數比石墨高，特別是它的高温性能特點，在高速高能量條件下摩擦升温高達 1000 ℃以上時，其摩擦性能仍然保持平穩，這是其它材料所不具備的。因此，碳/碳複合材料為軍用和民用飛機的剎車盤材料越來越廣泛。
2.4碳/碳複合材料製備及加工
碳/碳複合材料的主要製備步驟為：預製體的成型，緻密化處理和石墨化，其中緻密化是製備碳/碳複合材料的關鍵技術。 緻密化
成型後的預製體含有許多孔隙，密度也低，不能直接應用，須將碳沉積於預製體，填滿其孔隙，才能成為真正的結構緻密、性能優良的碳/碳複合材料，此即緻密化過程。 傳統的緻密化工藝大體分為液相浸漬和化學氣相沉積兩種。 2.4.1液相浸漬工藝
液相浸漬工藝一般在常壓或減壓下進行。 工藝過程上圖所示， 液相浸漬(LPI)工藝是將碳纖維預製體置於浸漬罐中，抽真空後充惰性氣體加壓使浸漬劑向預製體內部滲透，然後進行固化或直接在高温下進行碳化，一般需重複浸漬和碳化5～6次而完成緻密化過程。此工藝存在問題是: （ 1） 工藝繁複、週期長、效率低；(2) 液體難以浸漬到預製體微孔中； （ 3）有些浸漬液在常壓和減壓下碳化效率低，必須加壓， 如煤瀝青；(4)有些浸漬液碳化時粘附性過好，易於阻塞氣孔口，難以達到緻密要求，如樹脂。 2.4.2化學氣相沉積工藝
化學氣相沉積（CVD)工藝是以丙烯或甲烷為原料，其工藝過程下如圖所示。在預製體內部發生多相化學反應（如CH4=C+2H2）的緻密化過程。CVD工藝的優點是材料性能優異、工藝簡單、緻密化程度能夠精確控制，缺點是製備週期太長(500～600h甚至上千小時），生產效率很低。 2.4.3碳／碳複合材料的切削加工
據文獻報導，車削該複合材的料所得到的切削用量各要素對切削力的影響規律與切削一般脆性材料的基本一致。雖然基體硬度較低，切削力數值不大，但材料中硬質點對刀具的磨損比較嚴重，故選用CBN為宜。因材料為脆性，故切屑常呈粉末狀，必須用吸屑法來排屑。
2.5碳/碳複合材料的應用
碳/碳 複合材料作為優異的熱結構功能一體化工程材料，自1958年誕生以來，在軍工方面得到了長足的發展，其中最重要的用途是用於製造導彈的彈頭部件 由於其耐高温，摩擦性好，目前已廣泛用於固體火箭發動機噴管、航天飛機結構部件飛機及賽車的剎車裝置、熱元件和機械緊固件、熱交換器、航空發動的熱端部件等。
2.5.1固體火箭發動機噴管上的應用
在固體火箭發動機(SRM)中，噴管喉部的燒蝕狀態最為惡劣，因此，必須採用具有良好耐燒蝕和抗沖刷性能的噴管喉襯材料來抵禦嚴酷的燒蝕環境。採用碳/碳複合材料的喉襯、擴張段延伸出口錐，具有極低的燒蝕率和良好的燒蝕輪廓，可提高噴管效率 1 % ~3 %，即可大大提高 SRM 的比衝。 2.5.2剎車領域的應用
碳/碳複合材料製作的飛機剎車盤重量輕、耐温高，比熱容比鋼高 2.5 倍；同金屬剎車材料相比，可節省 40 %的結構重量，碳/碳複合材料剎車盤的使用壽命是金屬基的 5 7 倍，剎車力矩平穩，剎車時噪聲小，因此碳/碳複合材料剎車盤的問世被認為是剎車材料發展史上的一次重大的技術進步。目前法國歐洲動力，碳工業等公司已批量生產碳/碳 複合材料剎車片，英國鄧祿普公司也已大量生產碳/碳複合材料剎車片，用於賽車、火車和戰鬥機的剎車材料。 2.6碳/碳複合材料的氧化及防氧化
C /C 複合材料存在一個致命的弱點，即在高温氧化性氣氛下極易發生氧化反應： 2C+O2 →2CO 。 碳/碳複合材料的防氧化
碳/碳的防氧化的方法有材料改性和塗層保護兩種，材料改性是提高碳/碳本身的抗氧化能力，塗層防氧化是利用塗層使碳/碳與氧隔離。 2.6.1碳/碳改性抗氧化
通過對碳/碳改性可提高抗氧化能力，改性的方法有纖維改性和基體改性兩種，纖維改性是在纖維表面製備各種塗層，基體改性是改變基體的組成以提高基體的抗氧化能力。 ①碳/碳纖維改性
在纖維表面製備塗層不僅能防止纖維的氧化，而且能改變纖維/基體界面特性。提高碳/碳首先氧化的界面區域的抗氧化能力。纖維改性的缺點是降低了纖維本身的強度，同時影響纖維的柔性，不利於纖維的編織[4]。 ②碳/碳基體改性
基體是界面氧化之後的主要氧化區域，因此基體改性是碳/碳改性的主要手段。基體改性主要有固相複合和液相浸漬等方法。
固相複合是將抗氧化劑（如Si、Ti、B、BC、SiC等）以固相顆粒的形式引入碳/碳基體。抗氧化劑的作用是對碳基體進行部分封填和吸收擴散入碳基體中的氧。
液相浸漬是將硼酸、硼酸鹽、磷酸鹽、正硅酸乙脂、有機金屬烷類等引入碳/碳基體，通過加熱轉化得到抗氧化劑
2.6.2 碳/碳塗層防氧化
基體改性防氧化不僅壽命有限，而且工作温度一般不超過l000℃，對基體的性能影響也很大。在更高温度下工作的碳/碳必須依靠塗層防氧化，因此塗層是碳/碳最有效的防氧化手段。 首先塗層必須具有低的氧滲透率和儘可能少的缺陷，以便有效阻止氧擴散。其次塗層必須具有低的揮發速度，以防止高速氣流引起的過量沖蝕。再次塗層與基體必須具有足夠的結合強度，以防止塗層剝落。最後塗層中的各種界面都必須具有良好的界面物理和化學相容性，以減小熱膨脹失配引起的裂紋和界面反應
參考文獻
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飛行器及其動力裝置、附件、儀表所用的各類材料，是航空航天工程技術發展的決定性因素之一。航空航天材料科學是材料科學中富有開拓性的一個分支。飛行器的設計不斷地向材料科學提出新的課題，推動航空航天材料科學向前發展；各種新材料的出現也給飛行器的設計提供新的可能性，極大地促進了航空航天技術的發展。
航空航天材料的進展取決於下列3個因素:①材料科學理論的新發現：例如，鋁合金的時效強化理論導致硬鋁合金的發展；高分子材料剛性分子鏈的定向排列理論導致高強度、高模量芳綸有機纖維的發展。②材料加工工藝的進展：例如，古老的鑄、鍛技術已發展成為定向凝固技術、精密鍛壓技術，從而使高性能的葉片材料得到實際應用；複合材料增強纖維鋪層設計和工藝技術的發展，使它在不同的受力方向上具有最優特性，從而使複合材料具有“可設計性”，併為它的應用開拓了廣闊的前景；熱等靜壓技術、超細粉末製造技術等新型工藝技術的成就創造出具有嶄新性能的一代新型航空航天材料和製件，如熱等靜壓的粉末冶金渦輪盤、高效能陶瓷製件等。③材料性能測試與無損檢測技術的進步：現代電子光學儀器已經可以觀察到材料的分子結構；材料機械性能的測試裝置已經可以模擬飛行器的載荷譜，而且無損檢測技術也有了飛速的進步。材料性能測試與無損檢測技術正在提供越來越多的、更為精細的信息，為飛行器的設計提供更接近於實際使用條件的材料性能數據，為生產提供保證產品質量的檢測手段。一種新型航空航天材料只有在這三個方面都已經發展到成熟階段，才有可能應用於飛行器上。因此，世界各國都把航空航天材料放在優先發展的地位。中國在50年代就創建了北京航空材料研究所和北京航天材料工藝研究所，從事航空航天材料的應用研究。
簡況 18世紀60年代發生的歐洲工業革命使紡織工業、冶金工業、機器製造工業得到很大的發展，從而結束了人類只能利用自然材料向天空挑戰的時代。1903年美國萊特兄弟製造出第一架裝有活塞式航空發動機的飛機，當時使用的材料有木材（佔47％），鋼（佔35％）和布（佔18％），飛機的飛行速度只有16公里/時。1906年德國冶金學家發明了可以時效強化的硬鋁，使製造全金屬結構的飛機成為可能。40年代出現的全金屬結構飛機的承載能力已大大增加，飛行速度超過了600公里/時。在合金強化理論的基礎上發展起來的一系列高温合金使得噴氣式發動機的性能得以不斷提高。50年代鈦合金的研製成功和應用對克服機翼蒙皮的“熱障”問題起了重大作用，飛機的性能大幅度提高，最大飛行速度達到了3倍音速。40年代初期出現的德國 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以後，材料燒蝕防熱理論的出現以及燒蝕材料的研製成功，解決了彈道導彈彈頭的再入防熱問題。60年代以來，航空航天材料性能的不斷提高，一些飛行器部件使用了更先進的複合材料，如碳纖維或硼纖維增強的環氧樹脂基複合材料、金屬基複合材料等，以減輕結構重量。返回型航天器和航天飛機在再入大氣層時會遇到比彈道導彈彈頭再入時間長得多的空氣動力加熱過程，但加熱速度較慢，熱流較小。採用抗氧化性能更好的碳-碳複合材料陶瓷隔熱瓦等特殊材料可以解決防熱問題。
分類 飛行器發展到80年代已成為機械加電子的高度一體化的產品。它要求使用品種繁多的、具有先進性能的結構材料和具有電、光、熱和磁等多種性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用對象不同可分為飛機材料、航空發動機材料、火箭和導彈材料和航天器材料等；按材料的化學成分不同可分為金屬與合金材料、有機非金屬材料、無機非金屬材料和複合材料。
材料應具備的條件 用航空航天材料製造的許多零件往往需要在超高温、超低温、高真空、高應力、強腐蝕等極端條件下工作，有的則受到重量和容納空間的限制，需要以最小的體積和質量發揮在通常情況下等效的功能，有的需要在大氣層中或外層空間長期運行，不可能停機檢查或更換零件，因而要有極高的可靠性和質量保證。不同的工作環境要求航空航天材料具有不同的特性。
高的比強度和比剛度 對飛行器材料的基本要求是：材質輕、強度高、剛度好。減輕飛行器本身的結構重量就意味着增加運載能力，提高機動性能，加大飛行距離或射程，減少燃油或推進劑的消耗。比強度和比剛度是衡量航空航天材料力學性能優劣的重要參數：
比強度＝/
比剛度＝/式中[kg2][kg2]為材料的強度，為材料的彈性模量，為材料的比重。
飛行器除了受靜載荷的作用外還要經受由於起飛和降落、發動機振動、轉動件的高速旋轉、機動飛行和突風等因素產生的交變載荷，因此材料的疲勞性能也受到人們極大的重視。
優良的耐高低温性能 飛行器所經受的高温環境是空氣動力加熱、發動機燃氣以及太空中太陽的輻照造成的。航空器要長時間在空氣中飛行，有的飛行速度高達3倍音速，所使用的高温材料要具有良好的高温持久強度、蠕變強度、熱疲勞強度，在空氣和腐蝕介質中要有高的抗氧化性能和抗熱腐蝕性能，並應具有在高温下長期工作的組織結構穩定性。火箭發動機燃氣温度可達3000[2oc]以上，噴射速度可達十餘個馬赫數，而且固體火箭燃氣中還夾雜有固體粒子，彈道導彈頭部在再入大氣層時速度高達20個馬赫數以上，温度高達上萬攝氏度，有時還會受到粒子云的侵蝕，因此在航天技術領域中所涉及的高温環境往往同時包括高温高速氣流和粒子的沖刷。在這種條件下需要利用材料所具有的熔解熱、蒸發熱、昇華熱、分解熱、化合熱以及高温粘性等物理性能來設計高温耐燒蝕材料和發冷卻材料以滿足高温環境的要求。太陽輻照會造成在外層空間運行的衞星和飛船表面温度的交變，一般採用温控塗層和隔熱材料來解決。低温環境的形成來自大自然和低温推進劑。飛機在同温層以亞音速飛行時表面温度會降到-50[2oc]左右，極圈以內各地域的嚴冬會使機場環境温度下降到-40[2oc]以下。 在這種環境下要求金屬構件或橡膠輪胎不產生脆化現象。液體火箭使用液氧（沸點為-183[2oc]）和液氫（沸點為-253[2oc]）作推進劑，這為材料提出了更嚴峻的環境條件。部分金屬材料和絕大多數高分子材料在這種條件下都會變脆。通過發展或選擇合適的材料，如純鋁和鋁合金、鈦合金、低温鋼、聚四氟乙烯、聚酰亞胺和全氟聚醚等，才能解決超低温下結構承受載荷的能力和密封等問題。
耐老化和耐腐蝕 各種介質和大氣環境對材料的作用表現為腐蝕和老化。航空航天材料接觸的介質是飛機用燃料（如汽油、煤油）、火箭用推進劑（如濃硝酸、四氧化二氮、肼類）和各種潤滑劑、液壓油等。其中多數對金屬和非金屬材料都有強烈的腐蝕作用或溶脹作用。在大氣中受太陽的輻照、風雨的侵蝕、地下潮濕環境中長期貯存時產生的黴菌會加速高分子材料的老化過程。耐腐蝕性能、抗老化性能、抗黴菌性能是航空航天材料應該具備的良好特性。
適應空間環境 空間環境對材料的作用主要表現為高真空（1.33×10[55-1]帕）和宇宙射線輻照的影響。金屬材料在高真空下互相接觸時，由於表面被高真空環境所淨化而加速了分子擴散過程，出現“冷焊”現象；非金屬材料在高真空和宇宙射線輻照下會加速揮發和老化，有時這種現象會使光學鏡頭因揮發物沉積而被污染，密封結構因老化而失效。航天材料一般是通過地面模擬試驗來選擇和發展的，以求適應於空間環境。
壽命和安全 為了減輕飛行器的結構重量，選取儘可能小的安全餘量而達到絕對可靠的安全壽命，被認為是飛行器設計的奮鬥目標。對於導彈或運載火箭等短時間一次使用的飛行器，人們力求把材料性能發揮到極限程度。為了充分利用材料強度並保證安全，對於金屬材料已經使用“損傷容限設計原則”。這就要求材料不但具有高的比強度，而且還要有高的斷裂韌性。在模擬使用的條件下測定出材料的裂紋起始壽命和裂紋的擴展速率等數據，並計算出允許的裂紋長度和相應的壽命，以此作為設計、生產和使用的重要依據。對於有機非金屬材料則要求進行自然老化和人工加速老化試驗，確定其壽命的保險期。複合材料的破損模式、壽命和安全也是一項重要的研究課題。
報告題目：我國航空發動機發展簡述
所屬系部：航空工程及自動化系
學生姓名： 萬奎 班級、學號: 075032-28 專 業：飛機制造技術
西安航空職業技術學院制
2007年12月20日
摘 要
本文主要介紹我國航空發動機的發展狀況，以及對我國未來航空發動提出了一些建議。依次是從我國航空發動機概貌、航空發動機的作用、我國發動機發展水平與航空發達國家的差距及落後原因、對我國航空發動機發展的淺見以及我國常用的航空發動機等方面闡述我國發動機在民航領域和軍事領域內的應用及重要作用。主要以發動機的性能、使用週期和它所代表的科技水平等方面介紹給讀者，讓讀者對我國航空發動機的發展能夠有一個充分的認識和了解。同時也告訴航空發動機的科技工作者他們肩上的責任。要努力的發展我國的航空發動機事業，縮小與發達國家之間的差距。
關鍵詞：航空發動機
目錄
：
一 我國航空發動機發展道路的選擇
二 我國航空發動機發展歷程回顧
三 我國發動機發展水平與航空發達國家的差距及落後原因
四 對我國航空發動機發展的淺見
隨着社會的發展，科技的進步，人們在不停的改造這個世界。在很久以前，
人們把昇天看作是幾乎不可能實現的事。可那些現如今已經變成了現實，並且人們把它當作一個高科技產業去發展。不管是在民航領域還是在軍事領域都有廣泛的發展前景。
要發展一個國家的航空事業，關鍵的核心就是要看這個國家的航空發動機水平的高低。飛機的飛行是要靠強大的動力系統的推進才能起飛的，沒有了發動機那麼飛機就是一堆可供人觀賞的廢品。因此，現代的人民認為，航空發動機水平的發展是衡量一個國家是否成為大國的重要標誌。尤其是對我國這個航空事業比較落後的來説，航空發動機的發展顯得尤為重要。它不僅僅是一個國家軍事實力的重要標誌之一，更重要的也是一個國家科技水平的重要標誌之一。因此，可以毫不猶豫的這樣説：“一個國家的科技水平的發展需要航空事業，一個國家的軍事力量需要靠先進的航空事業做後盾。在戰爭中，是否擁有制空權還是要靠航空事業，而航空事業發展的核心又在於航空發動機的發展水平的高低。”所以説，航空發動機對發展航空事業是至關重要的。 一 我國航空發動機發展道路的選擇
雖然我國的航空發動機走的是一條引進仿製的路，其過程歷經了不少失誤與反覆，但仍走完了引進-仿製-改進改型的全過程，積累了豐富的改進改型與生產經驗。而且，20世紀80年代以來進行的高性能推進系統的預先研究工作，在核心機方面取得了重大進展，使我們有了一定的技術儲備，已經具備了走適合我們自己的發動機發展道路的條件。總結我們過去走過的路，借鑑國外的成功經驗，我們認為，目前應當集中物力財力，突破重點型號，以滿足國內急需，在此基礎上加大預先研究力度，走以核心機衍生的發展道路，在條件合適的情況下開展國際合作。
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（1）集中力量，突破重點型號。
國防動力的需要使我們不可能坐等研製出我們自己具有領先水平的航空發動機，因此，把改進改型的路繼續走下去以滿足軍機發展的動力需求是當務之急。20世紀80年代中期，我國在國外某核心機的基礎上研製的渦扇10發動機預計到2005年可裝備部隊，推重比7.5，相當於國外第三代發動機的技術水平，這將使我國與航空發達國家在航空發動機性能水平上的差距縮短到20年左右，為下一階段的自行研製奠定基礎。
（2）加強預先研究，走以核心機為基礎的衍生髮展道路。
總結我國新機研製的經驗，代表一個新機水平的關鍵技術往往成為型號發展的障礙，其根本的原因在於技術儲備不夠。因此，下大力氣搞好預先研究工作，集中有限的資源多開展幾個類似“航空推進技術驗證計劃（APTD）”的預先研究，突破推重比為10一級的發動機的技術關鍵，進行技術儲備，不僅是我國發動機發展的現實需要，而且是發動機發展規律的客觀要求。
核心機主要是指基準發動機上的高壓系統，它包括高壓壓氣機、主燃燒室和高壓渦輪三大部件。在一個成熟的高壓系統基礎上加上不同的低壓系統，就可衍生出各種形式的發動機，因此，核心機可以理解為同一級別發動機的發展平台。研製核心機主要有以下優點：a.縮短髮動機的研製週期，降低成本，提高可靠性。b.可增加發動機的通用零件數，改善互換性。c.使發動機的研製週期趕上飛機的研製週期，且大幅度降低新機的發展經費。據國外經驗，在一台成熟的核心機上發展新機只要3～5年，經費也只有全新發動機的40%左右。
另外，核心機的發展可促進新技術的發展，先進的核心機指標可以推動設計研究、試驗、測試工作向前發展，帶動新材料、新工藝的革命，但核心機的
第二頁
發展必須以大量的預先研究和技術儲備為基礎。 我國近50年來測繪仿製經驗和近20年來的預先研究積累已經具備了發展推重比為10一級的核心機的條件，因此，改革現有的發動機發展的組織管理體制，加大投入，堅定不移地根據國情發展相應水平的核心機，不斷衍生出各類航空發動機，逐步向國際先進水平靠攏應是我國下一階段發動機發展的主要道路。
試車中的F100發動機
（3）以我為主走國際合作的道路。
從前述美、英、法的發動機發展道路中可以看出，進入20世紀80年代以來，進行國際合作是當今發動機發展的主要途徑之一。通過國際合作來分擔經費和風險，加快進度，開拓市場，這是發動機所具有的知識密集、技術密集和資金密集的特點所決定的。不同的國家進行國際合作的目的是不同的，發達國家進行國際合作的目的是為了減小投資風險、擴大市場佔有率與盈利水平；對於技術比較落後的國家來説，合作的目的則是想學到新的技術與先進的管理經驗，以儘早使自己走上獨立研製之路。國際合作的主要模式有：a.合作
生產。b.合作研製和經營。c.合作研究與發展。目前，我國所進行的國際合作主要是合作生產，這與我國的航空發動機發展水平是相稱的。國際合作實際上是另一種競爭的形式，它以實力為基礎來進行分工與互利，其目的是為了更大的市場利益和國防競爭的最後勝利。由於社會制度的關係，其它形式的合作對我們來説目前還較難實現，所以，我們應以我為主努力提高我國發動機的研究與發展能力，趕上國際先進水平，到那時，國際合作的大門就會自動向我們打開。
二 我國航空發動機發展歷程回顧
航空發動機是飛機的心臟，是飛機性能的決定因素之一。由於戰鬥機發動機要在高温？高壓？高轉速和高負荷的環境中長期反覆地工作，而且還要求具有重量輕？體積小？推力大？使用安全可靠及經濟性好等特點，因此，目前世界上真正具備獨立研製發動機的國家只有美？俄？英？法？中等少數幾個。中國航空發動機的研製是在新中國成立後一片空白的基礎上發展起來的，從最初的仿製？改進？改型到今天可以獨立設計製造高性能航空發動機，走過了一條佈滿荊棘的發展道路。
渦噴5發動機是我國根據前蘇聯BK-1φ發動機的技術資料仿製的第一種渦噴發動機，由瀋陽航空發動機廠研製。渦噴5是一種離心式？單轉子？帶加力式航空發動機，單台最大推力為25．5千牛，加力推力為32．5千牛，重量為980千克，主要用於國產殲-5戰鬥機。渦噴5發動機大量使用了高強度材料和耐高温合金，加上噴管的加工工藝要求精度高，葉片型面複雜，加力燃燒室薄壁焊接等多項先進製造技術，對我國當時的製造能力是一個考驗。經過各方面的通力合作及努力，首批渦噴5發動機在1956年6月通過鑑定，開始投入批量生產，比原計劃提前了近一年多，為國產殲-5戰鬥機的順利投產起到了十分關鍵的作用。渦噴5發動機的研製成功，標誌着中國航空發動機工業已從製造活塞式發動機時代發展到了噴氣式發動機的時代，成為了當時世界上為數不多的幾個可以批量生產噴氣式發動機的國家之一。
渦噴6發動機是我國根據前蘇聯提供的PⅡ-9B型發動機技術資料製造的一種加力式渦噴發動機，主要用於裝備國產殲-6戰鬥機及稍後研製的強-5強擊機。同渦噴5發動機相比，渦噴6在性能上有了很大的提高，由亞音速發展到了超音速，壓氣機的結構也從離心式發展為軸流式，其最大推力為25．5千牛，加力推力為31．8千牛，雖與渦噴5相差不大，但重量卻減輕了23%，只有708千克，直徑也縮短了48%，大大減少了飛機的迎風面積，適合殲-6超音速飛行。雖然渦噴6第一台發動機在1958年就已組裝完畢，但因為受到當時“大躍進”運動的影響，使得渦噴6發動機出現了一系列的質量問題，1959年3月交付的60台發動機不斷暴露出嚴重的質量問題，使得當時全軍的殲-6飛機幾乎全部停飛。1960年，中央軍委決定對瀋陽航空發動機廠進行全面質量整頓，並對渦噴6發動機進行重新試製。1961年10月，重新試製的渦噴6發動機最終通過了全壽命試車考核，隨即轉入批量生產，當年即交付了72台，保證了殲-6飛機作戰的要求。但由於渦噴6發動機是依據前蘇聯提供的發動機資料仿製的產品，因此也具有前蘇聯發動機所存在的一些缺陷。直到1970年，瀋陽航空發動機廠才徹底解決了使用中所出現的各種問題，再一次提高了殲-6飛機作戰的機動能力。而後又相繼研製了渦噴6甲和渦噴6A/B三種型號。
渦噴7發動機是按前蘇聯提供的P-Ⅱ-300發動機的技術資料製造的，主要用於當時研製的2倍音速殲-7飛機。渦噴7發動機性能較渦噴6有了很大的提高，其最大推力為38．2千牛，加力推力達55．9千牛，分別比渦噴6提高了50%和77%，並且為軸流式雙轉子結構，帶有6級低壓氣機和2級渦輪組成高壓和低壓兩個轉子。火焰筒採用氣膜冷卻式，加力燃燒室也作了改進，消除了渦噴6發動機高空加力點火不穩定的缺點。尾噴口的調節由自動裝置控制，材料上使用了較多的新材料，像壓氣機和渦輪葉片分別採用了不鏽鋼和高温合金。無論在性能還是在結構上，渦噴7都較渦噴6複雜，對製造工藝的要求也更加嚴格。1965年，渦噴7的研製工作全面展開，由於前期準備工作充足完備，試製工作進展順利，同年10月第一台發動機即裝配完成。1966年12月通過技術鑑定，開始批量生產。
1970年改由貴州航空發動機廠生產，後期貴州航空發動機廠對渦噴7發動機的技術又進行了多項革新，大大提高了渦噴7發動機的性能及質量水平。而後伴隨着殲-8飛機動力裝置的需求，我國又成功研製了渦噴7甲型發動機，成功地實現了從單純仿製生產到自行設計改型的轉變。
1964年，我國開始了新一代殲擊機和強擊機的研製工作，即殲-9和強-6的研製計劃。為此，瀋陽航空發動機設計研究所提出了雙軸渦噴？單軸渦噴和渦扇三類共22個設計方案進行對比，經過篩選一致認為只有渦扇型可以滿足這兩種飛機的性能要求，遂將其命名為渦扇6型發動機。這是我國第一次設計大推力發動機，其設計為雙軸內外涵混合加力式渦扇發動機，設計最大推力為70．6千牛，加力推力為121．5千牛，推重比為6。渦扇6於1964年10月開始進行初步設計，1966年完成了全部圖紙設計。1966年初開始由瀋陽航空發動機廠進行樣機試製，1969年完成了2台試驗機的製造工作。渦扇6的初步調試在1968年就已開始，整個調試工作包括運轉試車？性能調試？持久試車？高空台及飛行台試驗？國家定型試驗等5部分。在5年多的運轉調試期間，先後解決了壓氣機部件性能差和高壓壓氣機喘振裕度小的問題？起動及中轉速喘振等故障。1974年，發動機達到了100%轉速，進入高轉速運轉試車。但此時又出現了高壓轉子振動大？高轉速喘振和渦輪前温度超過設計值等問題。1979年11月，所出現的各種問題相繼被解決，發動機實現了高轉速長時間穩定運轉。1980年，渦扇6開始進入性能摸底試驗階段，1981年進行了加力燃燒室試驗，發動機加力推力達到了123．5千牛，達到了加力狀態的設計性能。1973年，由於殲-9飛機的設計指標進行了修改，性能有了進一步的提升（達到了雙2．5，即升限2．5萬米，速度2．5馬赫），加之為滿足1976年上馬的殲-13飛機的研製需要，1980年又擬定了對渦扇6發動機的改型方案，即渦扇6G。改進工作主要是在保持原發動機外形尺寸不變的情況下，將發動機的最大推力增加到138．2千牛，最大推力提高到83．3千牛，推重比提高到7。1982年2月，首台渦扇6G進行了地面試驗，實測其最大推力和加力推力均達到預期指標，可以進行實機飛行試驗，為其進一步發展鋪平了道路。然而，在80代初期，由於空軍裝備體制發生變化，殲-9和強-6飛機計劃相繼下馬，作為其配套動力的渦扇6也失去了使用對象。1983年7月，渦扇6發動機的研製工作全部中止，1984年初，研製計劃被正式取消。
渦噴13系列發動機的研製使我國結束了不能研製生產高性能渦噴發動機的歷史，雖然其性能及技術還不是特別先進，但卻是我國從仿製改型向自行設計製造的重要轉變。進入80年代後，我國的航空發動機研製能力已具備了一定的實力，而這個時期也是我國新型殲-8Ⅱ和殲-7Ⅲ飛機研製的關鍵時刻。由於飛機性能要求的提高，必須要有一種新的發動機作為這兩種飛機的動力裝置，因此渦噴13“受命而生”。渦噴13發動機在結構上對壓氣機進行了大幅度改進，使得喘振裕度明顯提高，低壓轉子加了軸間軸承，振動小，壓氣機轉子盤和葉片大量使用了鈦合金，既減輕了重量又提高了葉片的工作強度。此外，還增加了較為先進的發動機控制裝置，提高了發動機的控制性能？可靠性和穩定性。發動機的推力也提高到了43．1千牛，加力推力則達到了64．7千牛，分別比渦噴7提高了50%和15%，發動機的翻修間隔也達到了350小時。渦噴13發動機的研製工作從1978年開始全面展開，1980年，首批3台發動機開始進行調試試車，到1984年先後完成了可靠性試車，1985年開始裝機試飛，滿足了殲-8Ⅱ飛機的研製進度。80年代末，經過改進的渦噴13A發動機也開始了研製，改進的主要方向放到提高性能及可靠性上，並採取了多項措施。改進後的發動機前渦輪温度提高了50度，發動機的加力推力提高到了64．7千牛。多項試驗表明，渦噴13A發動機的匹配性好，工作穩定，可靠性有了明顯的改善。1991年，渦噴13A開始進入批量生產，成為量產殲-8Ⅱ的改型機殲-8B的標配動力。後又相繼研製了渦噴13F發動機？渦噴13FⅠ型發動機以及渦噴13AⅡ和渦噴13B等型號。值得一提的是渦噴13B發動機，該發動機的各方面性能都是渦噴13系列中性能最好的，主要是在壓氣機？機匣？渦輪葉片及加力燃燒室上作了重大的改進，發動機的加力推力提高到了68．6千牛，耗油率則下降了2．5%，達到了當初的設計目標。
“崑崙”發動機（如下圖）是我國第一種完全自行設計？研製的國產渦噴發動機，具有完全的“自主知識產權”，其所使用的技術？材料？工藝等完全立足國內。“崑崙”發動機的研製有幾分偶然因素在內，最終能有今天的這個結果非常不易。1984年，上級下達了研製“崑崙”發動機驗證機的任務。1987年正式立項，開始進入原型機的研製階段。而此時恰逢我國頒佈了“全新的發動機通用規範”，上級要求“崑崙”發動機的研製要全面貫徹新的國軍標，這使“崑崙”發動機研製進度大大拖慢。“崑崙”發動機的地面試車過程中曾先後出現過高壓渦輪葉片折斷？高壓壓氣機和低壓壓氣機葉片斷裂？發動機管路滲漏油？空中潤滑油消耗量過大？艙壁温度過高等問題，而在裝機試飛中又出現了部分加力脈衝？加力點火成功率低？高空大速度喘振停車？高空小速度切斷加力停車等各種重大技術問題。公司技術人員經過近一年多的攻關，將出現的所有技術問題都圓滿解決了，研製工作也順利進入了最後階段，最後在2001年12月通過了國家測試，於2002年正式設計定型，歷經18年的時間。後來，我國又先後推出“崑崙”Ⅰ？“崑崙”Ⅱ型發動機。尤其是“崑崙”Ⅱ型發動機，其最大推力和加力推力分別比“崑崙”型發動機提高到了53．9千牛和76．4千牛，最大推力和加力推力時的耗油率則下降到0．093千克/牛“小時和0．18千克/牛”小時，推重比為7。由於“崑崙”Ⅱ型發動機的安裝方式和外形尺寸與我國大量在役的渦噴7?渦噴13系列發動機基本相同，具有很好的互換性，因此可以很方便地安裝到現役各型殲-7?殲-8飛機上，從而使這兩種飛機的性能有了一個跨越式的提高，極大地提高了我海空軍航空兵的空中作戰能力。 三 我國發動機發展水平與航空發達國家的差距及落後原因
關於我國現代航空發動機的性能水平，1989年原航空工業部高推預研辦公室與北京航空航天大學管理學院曾進行過定量分析，在修正了美國蘭德公司Birkler的TOA模型並發展了中國航空發動機的TOA模型後，用它對我國已獲得的和將發展的航空發動機性能水平進行了分析和預測，分析認為，當時我國可獲得的航空發動機性能水平與美國的差距約為20年，到2000年這個差距約為25年。在過去的30幾年中，我國可獲得的航空發動機性能水平提高的平均速度僅為美國的55%，若不採取恰當措施，差距會越來越大。有文獻對我國現役航空發動機的主要參數與航空發達國空家進行了對比，認為到2005年我們比發達國家落後20年左右。因此可以認為，我國航空動力的總體技術水平比發達國家落後25～30年。
我國在航空發動機發展中所遇到的問題和造成落後現狀的原因是多方面的。在航空界從領導到廣大從業人員對航空發動機在整個航空發展中的地位、作用和重要性及“振興航空，動力先行”的口號已有共識；有權威的飛機專家也都認為“應把發動機發展放在航空的首位”；中央領導也指示“要像抓兩彈那樣把渦扇發動機搞上去。”對新研製航空發動機，技術難度大、投資費用高和研製週期長等特點，也都有深刻的認識。作為一個航空發動機科技工作者，當然對其當前的落後狀態非常焦急和優慮，對其落後的原因經常不斷地進行了多年的思考。我認為:我國航空發動機發展落後的關鍵問題和根本原因是管理。現將對此問題的思考和看法論述如下: (一)航空航天發展對我們的啟示
當前航空落後於航天，發動機又落後于飛機，這是客觀的事實。為什麼航空發動機會落後呢？只要簡單對比一下:航天是先研製發展型號而帶動工廠生產，而航空是先仿製生產，工廠只管批生產；航天是研究、設計、試驗、生產一體化，統一領導管理，航空的發動機設計在研究所與生產工廠是兩個獨立的（各自為的）組織領導系統。總之，航天是走了自立更生、自我發展、自行研製的道路和有一個完整、協調、統一的符合新機研製的組織管理系統。如果從發展歷史看，航空比航天起步還早，航空發動機起始的技術基礎也比航天好。所以，這不是個技術問題，而是一個管理問題。
其實，在航空系統也有值得思考和總結的事例。(1)貴州航空發動機研究所無論在技術力量、試驗設備和設計經驗等方面，都無法與國內的發動機老研究所和大的研究所相比，但該所能不斷改進改型，研製成16個型別，改進發展成兩個系列發動機，保證了國內殲擊機發動機和空海軍急需的裝備，並出口創匯。深思其根本主要的原因，是從實際出發，遵循了“量力而行，有所作為，循序漸進，發展產品”的設計思想和“廠所結合，公司統一領導”的管理體制。(2)成都飛機公司，多年來改進發展的殲七系列，成為國內主戰殲擊機並出口創匯，也不能説成飛公司在同行業中技術力量最強，而最重要的是該公司實行了設計、試驗、生產一體化的組織領導體制。(3)1984年4月航空工業部實現了兩型新機首飛成
功，並能按計劃完成了兩機定型，主要原因是按系統工程嚴格科學管理、加強統一領導和組織協調了各分系統。這些事例進一步説明:新機研製發展，技術是很重要的、必要的，但關鍵是管理。
（二）管理理論給我們提供了依據 世界各國普遍的經驗證明:在現代化進程中，資金、技術和管理是三大關鍵，而管理又處在核心的地位，即管理是現代化關鍵的關鍵。美國近代管理學家杜克洛指出:“促進現代社會文明的三根支柱是管理、科學和技術，而管理是促成社會經濟技術發展最關鍵的因素”。人們常説，不論是一項工程還是一個企業的成功是“三分技術，七分管理”。這裏不是説笠技術不重要”，只是要強調，技術很重要，而管理更重要。那麼，究竟什麼是管理？管理的理論是一門科學，是一軟科學，管理的實踐也是一門藝術:“管理”一詞在《管理學》中的定義是:“管理是通過計劃、組織、控制、激勵和領導等環節，來協調人力、物力和財力等資源，以期更好地達成組織目標的過程”。這裏所講的計劃、組織、控制、激勵和領導等是管理的五大基本職能，這對航空發動機發展至關重要
（三）過去實踐中的問題值得總結
回顧過去航空發動機發展中，新機研製未能最終成功，都不是因為技術問題，而是與執行上述管理職能中的失誤有關。
計劃職能是根據預測結果和實際需要建立目標，實際需要是制定計劃的依據，正確的需要是新機發展研製成功的前提。如當年研製噴發一1A，既沒有進行科學預測，更沒有掌握空軍的實際需要，最終，因空軍不用，而停止研製。這正説明計劃這一管理職能的重要性。
組織職能是指為實施計劃而建立的組織結構和為實現目標而進行的組織過程。我國的發動機設計研究所是學習蘇聯設計局(O.K.E)的模式，但又未學全學好，只能設計、試驗而無工廠保證試製；其實前蘇聯的發動機設計局也都進行了組織結構重組，改組為航空發動機科研生產聯合體；我國航空發動機的管理體制仍然是組織分散，廠所分離，甚至相互對立，或者是有名無實的聯合；因而新機是不會更好、更快研製成功的。近年來，為了企業的生存和發展，美國波音和麥道爾公司的合併；德國航空航天工業機構合併，組織結構重組也很成功。這都説明組織這一管理職能的重要性。
領導職能主要是決策和用人，任何事如決策錯誤，一開始就錯了，一切都錯了。如決定研製高指標的814號發動機，這種當時接近國際水平、完全脱離我國實際的決策，不僅浪費了人力、物力、財力和時間，最終不得不停止研製；而且也使紅旗2號發動機研製半途而廢。又如引進斯貝發動機仿製，既無明確的使用對象，又把技術引進與自行研製分割開並對立起來，致使渦扇一6研製失去更好地借鑑斯貝新技術的機會。以上問題，是由於我國沒有科學決策機制而造成的。所以説決策科學化是新機發展研製成功的根本。
綜上所述，嚴格的科學管理是航空發動機發展、研製成功的關鍵，沒有科學管理則是其失敗的根源。
四 對我國航空發動機發展的淺見
（一）制訂航空發動機發展戰略
航空發動機發展關係到整個航空發展的全局。其發展戰略即是一定時期內航空發動機發展全局性的方針任務及主要目標。目前世界航空大國都在實施航空發動機研究和發展計劃，針對我國的落後現狀，首先，必須制定出我國航空發動機發展戰略，為今後實施提供依據。 (二)建立專門決策機構，嚴格遵循決策程序
專門的決策機構是科學決策的組織保證，它必須由專職的各方面專家和有關領導組成，並要有明確的責任制度。決策程序是決策科學化的重要措施，它從制度上規定了論證、評審和決策的方法和過程，杜絕行政首長意志的干擾。因決策失誤，導致新機研製半途而廢、無限延期、最終失敗或嚴重浪費，在國內外都不乏其例。為避免“一着失誤，全盤皆輸”的惡果，必須加強決策科學化。
（三）確立實事求是的設計原則和指導思想
新機研製正確的設計思想首先要處理好先進性與現實性的關係。因設計思想片面迫求，在新機方案競爭遭到失敗或最終研製失敗的事例，在國內外都不勝枚舉。法國和前蘇聯在技術儲備和實力上都不如美國，但是他們都設計研製了先進的飛機和發動機。法國達索公司和SNECMA公司在新機設計上都遵循了“漸改法”的原則；原蘇聯在新機設計中都貫徹了“簡單實用”的原則。對我國來説，技術經濟實力更差，法國和前蘇聯的設計原則和思想，是非常值得我們借鑑的。
（四）改革現行的組織結構和管理體制
不論西方航空發達國家，還是前蘇聯或俄羅斯。他們都是航空發動機研究、設計、試驗、試製和生產一體化的組織管理體制—公司或聯合體；而我國是分散的、分離的、分割的。實踐證明:只有設計研究與試製生產單位組成一個整體，有共同的利益、共同011事業和共同的目標，才能更好、更快地研製出新機。不僅要廠所結合，而且要“廠所一體，公司統一領導”，才是航空發動機發展和新機研製的組織保證。
（五）樹立競爭觀念，強化競爭機制，實施多方案競爭
競爭是推動經濟和技術發展的動力，能激發和挖掘創新的積極性和潛能，國外正反兩方面的經驗證明，強化競爭，優選方案是確保成功實施新機研製的重要途徑和行之有效的方法。西方航空發達國家是靠競爭機制，前蘇聯之所以成為軍用航空大國，也是由於採取競爭擇優機制和競爭的激勵作用。我國航空至今還是政府指令，例如殲八11飛機改型選擇動力裝置，如果採用多方案競爭擇優機制，可以斷言，會使飛機早日成功並能節約大量研製費用。這也説明，競爭機制無疑是加速我國航空發動機發展的必由之路。
（六）運用系統工程的原理與方法，進行組織管理
系統工程是一門實現系統最優化的科學，是組織管理的科學方法。我國著名科學家錢學森在《組織管理的技術—系統工程》一文中指出“系統工程學則是組織管理這種系統的規劃、研究、設計、製造、試驗和使用的科學方法，是一種對所有系統都具有普遍意義的方法。”航空推進系統的研製和發展是一項複雜的系統工程，雖然是飛機的一個分系統，但它本身也構成一個相對獨立的複雜系統。運用系統工程必然會更有效地推動和加速航空發動機的研製和發展。
（七）抓住機遇、加快預研，加強技術基礎的建設 在當前航空發動機技術加速發展的形勢下，我們應抓住機遇，盡力引進國外先進技術，但必須堅持自力更生髮展我國航空發動機特別是軍用發動機的國策。如法國二戰後航空技術基礎被徹底破壞，但它堅持獨立自主發展軍用航空發動機作為國策，寧願本國發動機性能差些，也絕不依靠別國先進的發動機。這種指導思想和自立自強精神。非常值得我們學習。為此，必須加快航空發動機預研發展，加強其技術基礎建設。考慮到我國實際及原有基礎。設計研製新機，在積極引進英、美的先進技術同時，目前還是以俄羅斯的先進發動機為參考基礎，可能會更快更穩妥地發展我國的航空發動機。
（八）發揚創新精神，加強技術隊伍的建設
航空發動機發展，歸根到底是靠一支高水平的、有進取精神和創新能力的技術隊伍。管理的核心是管理人，對人不僅要“管”，更重要的是“理”，即理順關係、理解人的心理，尊重人的創造。只要人的積極性、主動性和創造性被調動和發揮出來，航空發動機的研製發展，就會出現奇蹟。當然，由於航空基層所在地理位置等客觀環境條件，不僅要不斷提高這支隊伍，還要採取有效措施穩定住這支技術隊伍。
以上所述，均屬管理範疇的意見，為了航空發動機發展，供商榷探討。筆者認為:上述的意見和問題得不到解決或有效的落實，沒有科學管理:特別是組織管理現狀不改變，即使國家給再多的投資，引進再多新技術，也研製不出先進的新發動機；即使研製出來，也是耗費幾倍不該拖延的時間週期，待研製出來或取得成果，已經大大落後而無人採用了。總之，航空發動機發展的關鍵和核心問題是管理，這是一個值得認真思考和必須解決的問題。
參考文獻
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航空航天技術概論感想和總結
在這幾周的公共課學習之後，我非常慶幸我能選到《航空航天技術概論》這門課，因為它讓我學到了很多在我平時的專業課、基礎課上無法學到的東西。過去我只知道飛機、衞星、火箭等這些算航空航天範疇之內，但是理論上，我並不明白航空和航天到底有什麼區別，上述那些又屬於哪些類別，在技術層面上有何不同。通過課程的學習，我認識了航空航天的區別，飛行器，飛機，火箭的具體劃分和本質區別。我對課程內容進行了劃分： 1.飛天夢和飛行器的發展史
我原來所知道的也就是古希臘神話中伊卡洛斯和戴達羅斯的典故，卻不知道試圖利用火箭作為交通工具的第一人是我國古代的萬户。這讓我感到汗顏，原來前人在很早的時候就有了飛向天空的夢想，並且為此做出了各種嘗試，甚至於不惜丟了自己的身家性命。這種將自己的生死置之度外而全心全意投入到飛天的夢想中去的精神和信念應當獲得今人至高的敬意，而不應該被我們遺忘，我們不該僅僅知道萊特兄弟，更應該知道萬户、蒙特高菲爾兄弟、凱利爵士、奧托李連泰等為航空航天事業做出貢獻的人們。
還有一個關於王牌飛行員的內容，讓我受益頗豐。世界上第一位王牌飛行員是第一次世界大戰時期法國的加洛斯，後來也用他擊落5架敵方戰機的戰績作為衡量王牌飛行員資格的標準。而更有意思的是機槍同步協調器的發展過程，竟然是因為戰機墜落到敵方的地盤而使機槍同步協調器得到了快速地發展，德國的福克的發明真讓人讚歎不已，讓飛行員可以毫無顧忌地在螺旋翼後發射子彈。這些有趣的內容都是我平常不會去探究而且也無從得知的。
我對我國航空航天技術的發展歷程也有了一定的認識：
很久以前，人類就有飛出地球、探知太空奧祕和開發宇宙資源的願望，我國古代的不少神話故事便是突出的反映。最典型的是流傳很廣的嫦娥奔月，它描寫一個叫嫦娥的美女，偷吃了丈夫后羿從西王母那裏求得的長生不老的仙藥後，身體變輕飄到月亮上去了。
歷史上第一個試驗乘火箭上天的人是15世紀中國官員萬户。1945年，美國學者基姆在他的《火箭與噴氣發動機》一書中是這樣描寫的：萬户先做了兩個大風箏，並排裝在一把椅子的兩邊。然後，他在椅子下面捆綁了47支當時能買到的最大火箭。準備完畢後，萬户坐在椅子當中，然後命其僕人點燃火箭。但是，隨着一聲巨響，他消失在火焰和煙霧中，人類首次火箭飛行嘗試沒有成功。
20世紀80年代，改革開放帶來了航天技術的春天。1986年，中共中央、國務院批准了《高技術研究發展計劃（“863”計劃）綱要》，把航天技術列為我國高技術研究發展的重點之一。“863”高技術航天領域的專家們對我國航天技術未來的發展進行了深入細緻的論證，描繪了我國航天技術發展前景的藍圖，一致認為載人航天是我國繼人造衞星工程之後合乎邏輯的下一步發展目標。1992年1月，黨中央批准研製載人飛船工程。自此，我國的載人航天工程正式啟動。1999年11月20日，我國成功發射了自行研製的第一艘飛船神舟1號，成為世界上第三個發射宇宙飛船的國家。此後，又分別把神舟2、3和4號送上九重天。在1992年開始研製載人飛船之前，我國“863”高技術航天領域的專家們曾為研製哪種運輸器這個問題進行了幾年的研究，即對從研製飛船起步和越過載人飛船直接發展航天飛機的多種技術方案進行了充分的論證、比較和分析，甚至還激烈地爭論過。
2003年10月15日圓了萬户的夢，因為在這一天中國人民期待已久的第一艘載人飛船神舟5號順利升空並安全返回，實現了中華千年飛天的理想。它也打破了美國和蘇聯。俄羅斯在這一領域的多年壟斷格局，成為世界第3個獨立自主研製併發射載人航天器的國家，這對世界載人航天事業的發展和振興中華會起到巨大的推動作用。
此外，我還見識到了各種型號的殲擊機、強擊機、轟炸機、殲擊轟炸機、艦載機等等飛機的圖片和説明，拓寬了我對飛機的認識。知道了我國戰機的各種型號，從殲5到殲20，強5，梟龍，殲轟7等等，我國的戰機越來越先進了，雖然很大部分是改進的蘇聯的機型，但也足以顯示我國的實力在不斷地增強。 2.飛行器的飛行原理
飛行需要空間。航空器主要在大氣中的平流層飛行。大氣對航空器的物理性質影響有連續性、壓強、可壓縮性、粘性、聲速等。流體流動基本規律有3點，相對運動原理、流體流動連續性原理和伯努裏定理。人們基於這三點規律，來為設計飛行器建立數學模型。
相對運動原理：在實驗研究和理論分析中，往往採用讓飛機靜止不動，而空氣以相同的速度沿相反的方向流過飛機表面，此時在飛機上產生的空氣動力效果與飛機以同樣的速度在空氣中飛行所產生的空氣動力效果完全一樣，這就是飛行的“相對運動原理”；
流體流動連續性原理：根據質量守恆定律，對於不可壓縮氣體，有v1A1=v2A2=v3A3，即流管橫截面變小，平均流速必須增大；反之，流管橫截面變大，平均流速必須減小；
伯努裏定理表明：流動速度增加，流體的靜壓將減小；反之，流動速度減小，流體的靜壓將增加。但是，流體的靜壓和動壓之和，稱為總壓始終保持不變。 飛行器的外形設計也會對飛行構成影響。如果在翼型上產生空氣動力，必須讓它與空氣有相對運動。這受到四方面影響因素：機翼面積、相對速度、空氣密度和機翼迎角形狀。而飛機同時會受到主要四方面阻力：摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力、干擾阻力。減小這些消極影響是極其必要的。直升機的飛行原理與一般飛行器不同，它需要在沒有與流體相對運動的情況下克服重力直接起飛。
航天器飛行原理基於Kepler軌道設計。航天器在地球中心引力場中的運動軌跡稱為航天器的Kepler軌道。根據萬有引力及航天器在運動過程中能量和動量矩保持不變的特性可以滿足此方程：（P稱為半通徑，e稱為偏心率）。e為不同值時，有不同的軌跡。由Kepler軌道類型不同，從而得出第一宇宙速度7910m/s、第二宇宙速度11186m/s。因為地球並不是正球形，使得引力並不是準確地指向地球中心，而且還存在其他微小的作用力，如大氣阻力、太陽輻射壓力和其他天體的吸引力等，這些統稱為攝動力。在上述這些攝動力的作用下，實際軌道不同於Kepler軌道，這樣的偏差成為軌道攝動。衞星穩定姿態有四種控制方法：自旋穩定法、重力梯度穩定、磁力穩定和三軸穩定法。
3、飛行器的動力系統
航空航天技術中，飛行器的動力系統與機械自動化方向聯繫最為緊密，它利用電機推動技術為飛行器提供動力，可以説它是飛行器的“心臟”。目前常用的發動機有兩大類：活塞式發動機和噴氣式發動機。
空氣噴氣發動機誕生於1943年3月5日，裝有W2B型發動機的格羅斯特“流星”戰鬥機首次試飛成功。渦輪噴氣發動機工作原理：進氣道系統是發動機的進氣通道，它的主要作用是整理進入發動機的氣流，消除漩渦，保證在各種工作狀態下都能供給發動機所需要的空氣量。流體通過進氣道系統進入壓氣機。壓氣機的作用是提高進入發動機燃燒室的空氣壓力，有兩種類型離心式和軸流式。變為高壓的氣體，通過燃燒室進行動力工作。而渦輪的作用是將燃燒室出口的高温、高壓氣體的能量轉變為機械能，最後氣體通過排氣道系統噴管排出。排氣系統一般由中介管和噴口組成，中介管就是氣體排出時通過的管道。噴管的特殊作用（反推力裝置裝在噴管上）可以改變推力的方向，使飛機迅速減速，以縮短滑跑距離。
飛行器的發動機是一個高度技術集成的動力裝置。它不僅要克服在空中流體氣體的來源狀態，以提供燃料環境，還要經過加工來完善燃料的高利用度，並且要確保排出。其中壓氣機是進入發動機氣體加工的地方，現在利用率較高的是軸流式壓氣機。它由多扇葉組成，高速氣體經過幾層葉輪，並且每層葉輪的葉片上的導流設置方向均不相同，這樣的設計可以使氣體流速加大從而增大氣體壓力，有助於燃燒室的利用。噴氣式發動機的能量轉換原理是高温高壓氣體流過並轉動導向器，從而由熱能轉化為機械能。由於大大減少了熱能的消耗，提高了能量轉化的利用率，所以噴氣式發動機成為一個新的發展方向。
當然還有其他類型的噴氣發動機，但組成基本上大同小異，只是設計的各部件形狀不同，從而產生的特殊作用不同，這是為一些有特殊任務的飛行器而設計。比如，渦輪軸（渦軸）發動機，它是現代直升機的主要動力，它結構不同在於它的進氣系統和排氣系統在發動機的一邊，這主要取決於直升機的飛行特點，氣體經過壓氣機的超高壓處理，流入燃燒室，因為其可用能量幾乎全部轉變成渦輪的軸功率，因而燃氣不提供推力，直升機可以在無相對速度的前提下靠旋翼旋轉自產生相對運動騰空而起。高速度、高迎角的起飛動力全靠發動機來決定，瞬時的達到飛行高度是軍事用機需要解決的問題。所以發動機的結構設計、材料設計及機械動力轉化裝置的高利用率仍然是現在發動機的研究發展方向。
火箭發動機的主要特點是不僅自帶燃燒劑，而且自帶氧化劑（燃燒劑與氧化劑統稱為推進劑），所以不但能在大氣層內工作，也可在大氣層外的真空中工作。按推進劑的不同，可以把火箭發動機分為三類：液體發動機、固體火箭發動機和混合式發動機。非常規推進系統，即在發動機的內部某些助力裝置由非常規推進方式組成，大致可以分為三類：電推進系統、核推進系統和太陽能推進系統。
以上是我通過課上學習和課下看書資料等，總結整理而得的知識，可以説這門課不但開拓了我的眼界，瞭解了很多知識，還能促使我與現學的專業課程相結合做出跟多的聯想和創新。
航空航天技術概論（校際博雅課程）結課作業任課老師：鄭祥明 教授
百年一夢多感慨
——我眼中航空航天事業的發展
康德有一則名言廣為後世傳揚——“有兩樣東西，愈是經常和持久地思考它們，對它們日久彌新和不斷增長之魅力以及崇敬之情就愈加充實心靈，那就是我頭頂的星空和我心中的道德準則。”浩浩天地，朗朗乾坤，腳踏地面之實，頭頂天空飄渺，無論在古今中外，無論是能人志士還是平民百姓莫不對我們頭上的這一片藍天懷有敬畏之情。飛上藍色的天空，探索浩瀚的宇宙，是人類千百年來的美好夢想。明代的時候中國有個名叫萬户的人，試圖利用火箭的推力把自己送到太陽上去，可惜他沒有成功，為此付出了寶貴的生命。而正是歷史上像萬户這樣的勇士們前赴後繼的不懈努力，才有了1903年萊克兄弟製造出了世界上第一架飛機在藍天翱翔，從此人類歷史上翻開了三維立體交通的新一頁。
一個多世紀過去了，航空航天早已成為現代社會生活中不可或缺的組成部分。每天穿梭在藍天白雲之間的民用飛機實現了千百年來我們“一個筋斗十萬八千里”的美好夢想，千里之遙片刻即到，數百年前荒誕不經的小説家言在我們看來早已不在話下。更遼闊的視野中航空航天技術的發展水平自二戰以來已成為各國核心競爭力的重要組成部分，多極化趨勢下各大國各集團對於戰機、導彈及航天器等的關注程度令人咋舌，超級大國“山姆大叔”每遇緊急軍情無不是排遣先進的戰機或者航母以張示肌肉，我們中國人也總樂意把本國航空航天領域的發展成果講給友邦元首們聽，足可見對於一個現代國家來説航空航天的技術水平舉足輕重。
二十世紀初，廣東人馮如旅美歸來，成了第一個製造出飛機的中國人。自馮如始，中國這個東方大國也踏上了立體交通之路。解放前由於戰事和民間需要，國民政府已經建成了覆蓋面很大的航路體系。1954年7月3日下午5時15分，社會主義新中國製造的第一架飛機初教5升空，再一次向世人證明中國雖然貧窮但在航空航天領域絕不甘於落後。新中國的航空航天事業正式起步於二十世紀五
六十年代。1960年2月19日，中國自行設計製造的試驗型液體燃料探空火箭首次發射成功。1965年，中國第一顆人造衞星計劃開始實施，儘管在特殊的時期經歷了比平時更多的艱辛和困難，但經過五年多的努力拼搏，終於研製完成，星箭齊備，整裝待發。1970年4月24日，長征一號運載火箭首次發射，成功地把中國第一顆人造地球衞星東方紅一號送入預定軌道，有力的歌聲至今嘹亮，中國人再一次讓世界感到驚訝。1975年11月26日，中國首顆返回式衞星發射成功，3天后順利返回，中國成為世界上第三個掌握衞星返回技術的國家。1978年黨的十一屆三中全會以後，中國航天科技工業實現了以經濟建設為中心的戰略轉移，航天科技工業戰線全力以赴，在遠程運載火箭技術、固體火箭技術等一系列關鍵技術上取得重大突破。中國已完全依靠自己的力量研製出包含多種型號、能把各種不同用途的衞星送入近地軌道(LEO)、地球同步轉移軌道(GTO)和太陽同步軌道(SSO)的長征系列火箭。在中國改革開放進程中，長征火箭於1985年10月開始走向國際市場，並在1990年4月成功地實施了第一次國際商業發射服務，把美國休斯公司製造的亞洲一號通信衞星送上太空。 1999年11月20日，中國第一艘無人試驗飛船“神舟”一號試驗飛船在酒泉起飛，21小時後在內蒙古中部回收場成功着陸。2001年1月10日1時0分，中國自行研製的神舟二號無人飛船在酒泉衞星發射中心發射升空。 2002年3月25日，神舟三號在酒泉衞星發射中心成功升入太空。4月1日，神舟三號成功降落於內蒙古中部地區 。2002年12月30日至2003年1月5日，神舟四號無人飛船在零下20多攝氏度的嚴寒中成功發射，並在飛行7天后平安返回。 2003年1月5日晚上7時許，神舟四號飛船在內蒙古中部預定區域着陸，順利回收。2002年12月30日零時40分，神舟四號無人飛船在酒泉衞星發射中心發射升空。2003年10月15日，中國第一位航天員楊利偉乘坐神舟五號飛船進入太空，實現了中華民族千年飛天夢想。我們永遠不會忘記楊利偉從返回艙中走出時的笑容，中國人自此可以挺直了腰桿跟世界叫板：“我們再也不比誰差！”
在努力發展軍用航空的同時，我國航空工業也順應着世界潮流，開始轉向民用。航空工業本身就是一個軍民結合的產業，在戰時以發展軍用飛機為主，在平時就應該以發展民品為主。改革開放不但使中國吸收了國外的一些先進技術，而且也使中國的航空工業走向世界：如今我們生產的各種軍用飛機(如殲7M和強
5Ⅲ)和民品已經可以出口到國外，為國家出口創匯了。這些，不僅是我國航空水平發展的一個寫照，更是一種未來的方向。
所謂未來的發展方向，絕不是我的空談空想。當今時代，和平與發展依然是主旋律，大規模的戰爭幾乎不會帶來，雖然摩擦矛盾不斷，但各方利益的制衡下，世界性的戰爭還不會到來，因此，航空由軍用大幅度的專為民用是一種必然，只有這樣，航空才能拓寬生存的道路。
同時，在大方向轉變後，航空技術也不斷突飛猛進，進入了新航空時代。現在有如下的問題值得我們思考：選擇大還是選擇小？個人化還是無人化？安全性如何保障？為了環保飛得更慢？模仿鳥類飛機“變翼”？改變結構減少噪音？這些問題不僅反映了技術的進步，更代表了未來低碳生活的追求。人類在追求享受的同時，也開始反思如何做到可持續發展，在未來的時空，只有實現可持續發展的轉變，航空才能繼續生存，進而進入一個全新的航空時代。
迴歸今時今日，科技的發展日新月異，羣體化、社會化、高速化的趨勢和特徵異常明顯，我們隨時可能面臨新的危機，新的挑戰。這一點在航空領域尤其明顯，因為在對航空航天技術要求不斷提高的未來，落後的航空技術就意味着落後的國度，意味着國家的領空安全將無法保障。而在未來的多時空時代，失去了領空，就如同我們人類失去了一種感官，必將無法達到最優的狀態。請相信，這不是危言聳聽，但我們也不必因此而氣餒。我相信，只要我們不斷開拓、不斷創新，屬於我們的明天一定會更加美好。
二〇一二年十月
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