它主要是指一些科技含量高到离谱,制造难度极大的工业产品。
制造难度大,能造的国家自然就少,所以拥有这类产品的国家往往可以在相关领域取得战略优势。
其中的航空发动机就是一个典型代表。
一台优秀的航空发动机可以让飞机飞出碾压对手的性能。
如果安装在战斗机身上,那就直接关系到军队乃至国家的生死存亡了。
而它在制造难度方面也确实不负“皇冠明珠”的盛名:难得不得了。
现实中能造出高端航空发动机的国家凑一桌麻将都困难。
发动机而已,怎么会这么难造呢?
我们平时在讨论发动机的时候,最关心的肯定是它能输出多少动力。
越好的发动机动力越强,这是大家的共识。
而增加发动机的动力并不是什么难事,直接堆料就OK了。
就拿汽车发动机来说,如果觉得4缸动力不够那就6缸,6缸不够就8缸,实在不行还可以堆到10缸甚至12缸。
无非就是个成本问题。
但同样的思路,放在航空发动机上就行不通了。
飞机是飞在空气中的,它的脚底下不像汽车那样有大地母亲驮着,所以它的性能还会受到另一个关键因素的制约:重量。
这就决定了飞机身上的所有零件都要尽可能的轻,包括发动机。
而“无脑堆料”会让发动机的体重严重超标,堆完了飞都不一定飞得起来。
因此航空发动机的关键指标并不是单纯的推力,而是这三个字:
推重比。
即推力和自重之比。
举个例子,如果一台航空发动机的推重比是5,那意思就是该发动机平均每1公斤的自重就能产生5公斤的推力。
这个指标当然越大越好。
既要力大无穷,又要身轻如燕。
这种“反常识”的“既要又要”就是航空发动机难造的根本原因。
给普通飞机准备的发动机尚且能用低一点的推重比凑合,而给战斗机准备的发动机就只能把这个指标往死里压榨了。
以F-15、苏-30、歼-10…等第四代战斗机为例,它们的发动机推重比一般都要求达到7~8的水平(即发动机推力是发动机自重的7到8倍)。
虽然在很多军迷眼里,这些战斗机都已经是过时的“牛夫人”,但以人类现在的科技水平而言,能实现7以上的推重比就已经非常不容易了。
人类极限操作
要在有限的体积和重量范围内继续提升发动机的推力输出,只有一条路可走:
提升发动机的热效率。
简单的说就是让发动机的燃烧尽可能剧烈。
因为燃烧越剧烈温度就越高,温度越高喷出的气体就越猛烈,这样输出的推力自然也就越大了。
这很难吗?
如果仅仅是提升燃烧剧烈程度的话,一点也不难,把油门轰大一点就行了。
问题是发动机里面的零件不一定遭得住。
当航空发动机的燃烧室剧烈燃烧时,会向后方喷出高温高压燃气,吹动涡轮叶片进行高速旋转。