关于问题为什么航空发动机那么难造？一共有 2 位热心网友为你解答:
【1】、来自网友【桑榆说 ing】的最佳回答：
航空发动机是制造业的皇冠，集知识、技术 、资本，产业链等于一体，根本没有捷径能走。
当年美国在研发 F100 涡轮风扇发动机时，就因为难度太大，曾一度导致美军 F15/F16 面临停飞的风险，后来经过不断改良试验，才最终得以符合可靠性要求，而这一过程足足耗时约 30 年，窥一斑而见全豹，足以见得，航空发动机的制造难度有多大！
简单了解下“航空发动机”
航空发动机是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现，目前全球具备独立研发高性能航空发动机的也仅有几个少数国家。
作为飞机的“心脏”，航空发动机的主要结构由压气机、燃烧室和涡轮这三大件组成，再配以进气道、尾喷管等附件，就组成了一台完整的航空发动机。
空气经风扇吸入，被高压压气机压缩后与燃料进行混合燃烧，接着从燃气室喷出，此时，这股高温高速的气流迅速推动涡轮，涡轮带动风扇旋转，如此循环往复，风扇将气流通过外涵道吹向尾喷管，在跟高温气体合二为一后，可以增加推力。
简而言之就是气体经过压缩后跟燃料混合燃烧，产生的高温高速气体推动涡轮旋转，从而产生动力。
一台航空发动机的好坏，会直接影响到整个飞机的性能、可靠性和经济性，然而其又是一种高度复杂和精密的热力机械，所以航空发动机也被称为“工业之花”。
建造一台航空发动机的难点在哪里？
一台航空发动机从图纸到最终服役，往往都以数十年来计算，其中主要包括论证方案、工程研制、技术验证、设计定型、生产定型和批量生产这几个步骤，至于其困难程度，还真不是空穴来风。
首先就得考虑材料的耐高温难题，航空发动机对涡轮、燃烧室、风扇叶片等材料的制造工艺要求极高，根据热动力学原理，涡轮燃气温度越高，流过发动机单位体积或重量的空气产生的功就越多，也就是说，为了提高发动机的功率，涡轮燃气的温度要不断提高才行。
一般军用发动机的燃烧室温度高达 2000K，民用发动机温度高达 1800~1900K，在如此高温下，绝大多数金属早就已经融化了，但无奈的是，一架飞行的性能跟发动机息息相关，燃烧室温度越高，发动机的推力就越大，特别是现如今，先进的战斗机都要求可以超音速巡航，所以在研发航空发动机时，对材料的硬性要求特别高，还要经过一次次尝试，可能某个试验过程都要产达数年之久，但这才仅仅只是研发航空发动机的一个小小环节而已。
至于发动机的叶片也是难点重重，从图片中不难看出航空发动机内部密密麻麻的叶片，大致可分为风扇叶片、压气机叶片以及涡轮叶片，为了满足差异化需求，它们的材料工艺也略有差异。
这些叶片的转动速度高达每分钟数万转，而且要持续好几个小时，首先这些叶片就要承受甚至超过 2000℃的高温，这就导致对叶片的选材有极高的要求，例如抗高温、高韧性等等，否则很容易被融化掉，此外航空发动机叶片在超高速旋转过程中，还要承受本身重量 1 万倍的离心力，否则很快就会裂开，目前全球只有俄美英法这几个国家的部分企业能够掌握这些技术。
而且建造航空发动机，对一个国家的制造装配工艺水平要求极高，内部的海量配件如果装配不达标，很容易“差之毫厘谬以千里”，再加上航空发动机涉及到国家的高科技尖端技术，核心技术更是被制造国封锁禁止转让，导致其他国家想要研发航空发动机更是难上加难。
相比于战斗机的发动机，民用航空发动机的难度更大
有人说，民用航空发动机的难度要比军用的更大，这话也不无道理，因为军用航空发动机可以忽略成本，拼命采用新技术、新材料和冗余设计，但民用航空发动机不行，它必须要考虑方方面面，例如安全性、经济性、可靠性、维修性、保障性、环保性等等。
首先民用航空发动机就要考虑维修性，一旦发生故障，维修师傅就要知道是哪个器械坏了，里面涉及到“易辨别”、“易维修”，例如通用发动机由 ABCDE 五个部分组成，结果造出来发现故障了，只能判断 A 部分坏了，但总不能把 A 部分全部换掉吧？
所以通用发动机在设计的时候，就要研发出一套标准的维修方案，怎么检测，怎么维修，一目了然，能很方便快捷的维修，及时排除故障，尽量“快狠准”的找到故障零件。
而且民用发动机的除了要易于拆卸之外，所用到的零部件也最好要通用化，后续方面调货、运输、装配，记得以前去 4S 店修车，一个修车师傅说阿尔法与罗密欧这辆车很难修，虽然外形看着很酷，价格也挺合适，但修起来非常麻烦，零部件太小众化，往往需要进口，等货时间太长，而且价格还贵。
虽然我国在军用航空发动机领域不断突破，但民用发动机的发展确实举步维艰，价格高，意味着成本高，折算到终端消费者面前的就是“机票贵”，竞争力小导致生意亏本，所以难就难在，不研究民用航空发动机，担心永远跟不上，拼命研究，短时间内又很难赶超其他国家，毕竟航空发动机真的没有捷径能走，而且研发费用还高的离谱。
有人说，买一架最先进的飞机，把发动机拆下来后反向拆解，这样岂不是能“弯道超车”？
不得不佩服这些网友的鬼点子，但很显然这样肯定是行不通的，就拿日本汽车来讲，它们的发动机非常先进，却敢大肆出口他国，人家根本不担心发动机被拆解，首先不管是飞机的发动机，还是汽车的发动机，背后关联的领域实在太多了，是一个国家综合实力的体现，任何某“学科”薄弱的国家，都研发不了先进的发动机，中东阿拉伯国家就是很明显的例子，人家贩卖石油赚的盆满钵满，但工业底蕴薄弱，军备武器只能买买买，自个儿研发，猴年马月才能搞出来。
而且发动机由海量部件构成，就算每个零部件相差 0.001 毫米，数百上千个零件合起来，差的就不是一星半点了，关键这些参数人家根本不会告诉你，就像零部件的长度是 30 毫米，公差范围是±0.02，谁知道后面的±0.02 跟着几位数，有可能是 0.02345，也有可能是-0.02984。
或许一个零部件可以靠不断试错来得到有效数据，几百、几千、几万个部件怎么搞？
没法搞，而且有些零部件在零下 50℃的环境下组装，里面还涉及到热胀冷缩原理，你就算拆开来，也没法再装回去，人家也不会告诉你“A 跟 D 零件是在零下 50℃组装的”，在《发动机制造精度与性能关系研究》论文中就指出，零价差异从正负 0.24 下降到正负 0.18，实验发动机就能提升机 0.7%的动力，降低 0.5%的油耗。
很明显的例子就是积木，前两年我花了 500 块，给儿子买了套乐高积木，我甚至能单脚站在组装的桥梁上，但最近 99 网购了套积木，组装后的产品松松垮垮，这就是零部件的精密数值影响。
此外，特别是航空发动机，都属于各国机密，人家对核心技术的保护，不是简单靠拆发动机就能破解的，所以研究汽车发动机难，研究航空发动机更难，在发动机领域，几乎不存在“走捷径”的可能。
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【2】、来自网友【梁老师说事】的最佳回答：
梁老师说事，为您回答这个问题。
为什么？咱别的不说，网络上有很多航空发动机的图片，您先自己瞅瞅。
好家伙一个大铁桶，中间一个叶片状的风扇，四周围密密麻麻爬着您看都头皮发麻的各种线路和管子。
别的不说，就这外形，就已经告诉您，这玩意他就不是一般人能搞定的，设计图纸估计就得论吨算。
可是小编可以明确的告诉您，航空发动机其实最难压根就不是什么设计，最难的是材料问题。
说个事您就明白了。
弗兰克·惠特尔估计这个名字，很多小伙伴就没有听过，但搞航空发动机的人，就没有一个不知道的。
这位老先生，是英国人，是他最早提出喷气式飞机的发明人。
老先生打小就喜欢飞机，尤其是在第一次世界大战的时候，他亲眼看到了，飞机在空中进行近战格斗的场景，打这里起他就对飞机产生了浓厚的兴趣。
您都不知道，老先生十六岁的时候，就考入了英国皇家空军见习学校，毕业之后就进入到了克兰威尔的皇家空军学院学习。
在这里学习的时候，他就发现当时的活塞发动机已经发展到了巅峰，他已经不适应飞机高速的发展需求。
所以他从这个学院毕业的时候，写的毕业论文就是有关涡轮喷气式发动机的工作原理。
这套原理到现在都没有变，先是吸进去一口空气，这口空气经过一个双面离心压缩机进行压缩，往单管燃烧室内喷油燃烧，燃烧后的高压燃气驱动涡轮带动压气机，接着这些东西就从尾喷管喷出。
您就看哇，飞机的屁股不是蓝汪汪他就是红丢丢的，这个时候飞机就可以获得一个很大强度的推力。
还还不算，这位老先生还经过一系列的推算，推导出了发动机热力学的基本方程式，随后他还提出，飞机可以让他的巡航高度拔高到三万五千米。
三万五千米啊，这胆绝对够肥的，您要知道上个世纪五六十年代，美国人给小弯弯开着他们的 U—2 高空侦察机，最高才飞两万两千两百五十米的高度。
这可是五六十年代，而老先生提出的理论是在二十年代末期，您说说。
就这 U—2 高空侦察机有一段时间，让小弯弯肆无忌惮的跑到咱这里窥视。
没法子，就这个高度，是我们的飞机无法企及的高度，当然最后被我们用智慧加导弹给揍了下来。
这说的有点远了，咱接着说。老先生提出喷气式飞机可以拔高到三万五千米，当时他的年龄才二十三岁。
说道这里，估计很多小伙伴怀疑：“喷气式发动机不是德国人搞出来的吗？好像没有英国人什么事？”
小编说的问题就在这里，当时老先生提出这个概念之后，四处奔波，很多厂商压根就不看好老先生的东西和设计方案。
最后只落了一个申请专利的地步，就戛然而止了。
当然了这里头有老先生设计超前的原因，再有一个就是在当时材料不好找的原因。
别的不说，1937 年四月十三号的时候，他在朋友的资助下，造出了第一台发动机。
但这第一台发动机因为材料的问题，工作一直不稳定，尖啸的声音大就不说了，还有解体的危险，最后所有的合作者都离开了。
后来老先生一直憋着劲在 1938 年的四月份，做出了第二台发动机，但很可惜的是，仅仅稳定工作了两个小时，这台发动机在燃烧中就解体了。
为什么会这样呢？还是材料问题。
到了 1939 年二战爆发了，英国开始支持老先生的研究。支持是支持落到实处之后，老先生的发动机在 1940 年七月份可以稳定工作了。
到了 1941 年的时候，英国的第一架喷气式飞机可以试飞了，当时还拉着丘吉尔进行了演示。
但让您绝对没有想到的是，在演示的时候，老先生作为发明人，居然没有被列入邀请之列。
所以这个大力支持，仅仅是停留在表面而已。
直到 1945 年的八月份，德国人把他们的 Me262 喷气式战斗机率先投入到战场上使用。
英国人伸着脖子，惊讶的张大了嘴巴，瞪着一双圆溜溜的眼睛，一副不可思议的模样：“啊！这！啊！这这……原来是真的，这东西可以飞的这么快，太牛了！”
“好像，我们也有这东西，真不好意思！”
“那……我们大力支持好了，赶紧的让他做出来！”
“其实我们已经大力支持了！”
“那还等什么？这次要更大力的支持！快去！别在耽搁了！”
于是老先生十分痛心的捂着心口，在之前很长一段时间里头，他手里一直攥着最先进的技术，结果德国的飞机最先飞到了天上，而且是一飞冲天，惊掉了所有人的下巴。
到了 1948 年，英国政府这才公开承认了老先生的贡献，并封了爵士，晋升为准将。
当然这些不是重点，重点在于研发发动机的过程中，老先生一直为材料问题苦恼。
那么问题来了，材料咋就卡住了航空发动机呢？
您自己想想，发动机喷的是火苗子，那温度可不是一般的高，啥材料能抗的住，在这种高温高压下工作？普通材料，时间一长，全得给你融化了。
别的不说，就德国人造的那种喷气式飞机，他的发动机也只能使用五十个小时，这就得拆下来进行大修。
五十个小时能干啥？也就打个七八场战斗吧，这要是不收手回头就要发生空中停车的事故。
您怕不怕？
而到了二战末期的时候，德国人已经没法生产优质的钢铁材料，以至于这种发动机的工作寿命，已经下跌到了十个小时到二十个小时的时间。
就这点时间，打上个三次战斗，发动机就得歇菜了。
所以困扰航空发动机的，并不是什么原理和设计，任何大胆的设计都能设计出来，最麻烦的是，你的设计有什么材料能扛得住才成。
如今的发动机，也就抗个五百到一千个小时。
说道这里，问题就来了。这些发动机到了使用寿命，也没见他们有融化的极限，咋就不能使用了呢？
要想了解这事，咱就得从微观来了解了。
首先我们都是九年义务教育走出来的战友，都明白任何物体都是由分子或者原子构成的。
就拿一块钢铁来说，几个铁原子你塞进去一个碳原子，这就叫钢。如果塞的过渡，这叫生铁，如果塞的少了这叫纯铁。
而我们用的只能是钢，不能是别的东西，纯铁啦，生铁拉就不能用。
好了，有了这个知识垫底，下边就好解释了。
当然，在解释之前，还得普及一个小知识，分子和原子是运动的，而且是无时无刻都在运动的，那么这种运动随着温度升高他运动的越激烈。
好吧，发动机在喷火的时候，必然会出现这么一个现象。
一喷火，温度急剧上升，包裹火苗子的铁壳子，温度随之上升。
“热啊！太热了！”于是钢铁内的原子开始活跃起来，剧烈的运动起来。
那么这个时候，您拿着放大镜瞅上一瞅，就会发现，原来几个铁原子加一个碳原子的结构出现了不稳地，有些地方多了几个碳原子，有些地方少了碳原子。
啊！难题出现了，一块叫做钢铁的东西，在局部，有些地方成了纯铁，有些地方成了生铁。
这是钢铁吗？您告诉小编是不是这样的？
好吧，这还不是最麻烦的地方，最麻烦的地方，因为这种运动，有些地方他没有分子了，出现了空洞。
别以为不可能，当然这种空洞您是拿肉眼看不出来的，而在宏观上却有了变化，这件发动机的外壳他变长了。
就问您怕不怕？
而这一现象就被叫做融变，那么这种事情他是不可逆的，一旦发生了，就没法逆转，所以发动机离报废也就不远了。
这也是为什么？二战德国造出来的喷气式发动机，最好的也只有五十个小时的使用时间，到了他们造不出更加优质的钢铁，他们只能造出使用时间为十个小时到二十个小时的发动机了。
当然如今也开始解决这个问题。
材料军工们，把这些个原子啦分子啦，给拉伸到一个放大的级别，变成了一个个的单晶体，单晶体比原子和分子抗热，至少他会待在原来的位置上。
于是单晶体不断叠加，在宏观上我们就看到了发动机的各种材料。
这也让我们的材料可以抗五百多个小时，甚至达到一千个小时。
但问题是，晶体和晶体之间也是有缝隙，刚出来的材料，缝隙和缝隙之间可以说是天衣无缝的，但随着使用的温度不断的摧残下，晶体和晶体之间也会出现加大加宽的裂缝，以至于出现空洞，当然这种空洞我们肉眼是看不见的。
到目前为止这种单晶体的微观结构在温度摧残下的变化，还是没法抑制的。
当然了，这种融变也会让发动机的外壳变长。
不管怎么说吧，如今从原子结构被拉到了晶体结构，让材料抗高温有了质的飞跃，还是值得庆幸的。
展望未来，很多科学家，想要把这种晶体结构，在发展壮大，变成一块材料就是一个单晶体结构。
那么在这种情况之下，温度在怎么摧残，因为是一个晶体，就不会出现滑动，裂缝也就谈不上了。
好吧，发动机的材料成为了一块单晶体，想象都可怕，也就是科学家们敢想一下，至于我们能不能看得到，见鬼了，这东西完全不可预知的。
这说的有点远了，咱接着往下说。
而如今的航天发动机，能抗的住上千度的高温，他们采用了钛合金，当然了钛合金有很多种的，想要找到一种合适的配比材料，您得投入多少精力？
反过来说说我们的发动机，这么些年来，您以为航空发动机困扰我们的是设计吗？这个世界有啥设计能难倒我们中国人的？
难倒我们的是材料，这东西不是说一下子就能搞出来的，而是经过了几年，几十年，甚至是上百年的经验积累出现的成果。
所以材料这东西，他不是发明出来的，他是经过了时间的摸索，经过了数以万计的各种材料不同配比调制出来的东西。
这些个东西，就算是相同的原料，重量不一样调制出来的材料，他的性质都是千差万别，就算是原料相同，重量也一样，各个环节的温度不一样，调制出来的材料，他的特性也是天差地别的。
所以材料这东西，不是一朝一夕就可以弄出来的。
当然了，我们也没有必要气馁，您要知道我们国家 1949 年建国，到现在才多少年，之前的时间当中，我们那有材料这个积累呢？现如今咋样了？
虽然发动机不如人家，那又咋样呢？也不看看我们才走了几年，一开始我们还没有发动机呢？所以这种差距随着时间的推移，我们会弥补上来的。
时间在我们这里，而不是他们哪里，要有信心的。
咋说呢？如果材料问题解决了，您还得面临另外一个问题。
啥问题呢？用什么样的工具可以对这块材料进行切割，最终切出符合我们要求的形状？
怕了吧，您造出了非常坚硬，还抗高温抗腐蚀的材料，心情非常高兴，那么问题来了，您要用一个比他更加坚硬的工具把这货给切开。
这就是为什么，在工具切削领域中，有一个名称叫“难加工材料”。
您听听这名字，科学家都这么说，就知道对于材料的切削也是一个大的领域。
其实每年对于材料切削的工具，他的论文没有一百也有八十。
切削工具咱就不说了，还有航空发动机这玩意属于高精密的东西。
说个数据您就明白了，目前航空发动机使用的叶片，他的单边余量要控制在 0.05 到 0.1 毫米，而铸造这种叶片的合格率也只有 75％，怕不怕吧？
这还不是最难的，就这种叶片他不是说造出来，而是您想象不到用生长的方法给长出来的。
没相到吧，而这种单晶叶片可不是什么生物，而是实实在在的金属——镍钨合金。
这种长出来的合金材料比同等质量的黄金都要珍贵。
所以航空发动机最要命的地方，不是什么设计图纸，而是材料，您有多高的材料，您就能在这么高的材料上发挥你的想象设计你的图纸。
那么今天就到这了，喜欢小编写的，您点个赞，再加个关注，方便以后常来坐坐。
