老二要低調

航發的核心是高壓壓氣機轉子，高壓渦輪轉子以及高壓軸承的材料，和機床關係不是很大主要是材料科學。

阿急急急明

高端機床，美國倒是不缺，在國際高端機床市場上，美國之所以寂寂無名，落寞日久，主要原因，不走低端技術，他以為太浪費資源，把中低端技術轉讓給日本，成就了日本發那科，日本高檔機床出口穩居世界第一，其次是德國，在大型和數控市場，與日本平分秋色。很高端的機床，美國不出口，技術遙遙領先，如其大名鼎鼎的馬格公司，還有哈斯、格里森和哈挺等等，並不比福特汽車在中國有名，如今福特也要撤出中國市場，在其總統特朗普的眼裡，福特也是高端的技術產品，你不賣擋不住人家要賣，無疑是自掘墳墓的行為，美國的機床正是這樣失去國際市場的。

重基礎輕實用

沒有錢投資用於產品研發，金融危機以來吭吭哧哧，誰都不否認，美國科研實力雄厚。講求創新，電子和計算機技術，長期天下獨步，無力搞產品開發，總在喋喋不休地指責他人偷了自家技術。往往自己科研剛完成，還未投入實用，即被德日領了先，早早投放國際市場。德日兩國以其不菲的銷售業績，積累了厚實的資金，反作用於科研和技術應用，每能領先美國半拍。但不等於美國多麼落後，不能說明美國航發研製沒有自己一流的機床。德日機床產業規模大，在機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控等機床產業上，穩穩控制了國際市場而已。

航發無與倫比

日本坐擁高檔的機床，卻造不出一流的航發，原因是航發不只是機床，包括材料和工藝，以及技術實驗等，一靠技術，二靠經驗，三靠時間積累，可以說缺一不可，航發不是誰想造便能造的。世界航發三巨頭，真要仔細扒拉一下，只有兩家造的好，普惠和通用，羅羅的技術起步，還是拜美國所賜。如今堪與美國比肩，羅羅一家而已。中俄在軍用發動機進步快，俄要多謝家底厚實，還有自家努力；我們在研發機制，資金和人才上，長期受困於對研發規律認知不清，走了不少彎路，也是正常的，都走過彎路。不過，現在順了過來，假以時日，倒是不愁不成。

魂舞大漠

什麼？美國沒有高端機床?不存在的，美國的高端機床也很厲害，不遜於德國和日本。美國著名的機床製造公司有哈挺，馬格，格里森，赫克等。這些公司製造的機床廣泛的被應用於航空航天，軍工，汽車等領域。所以說，別看美國的機床沒有德日的知名度高，但是加工精度絲毫不差。美國軍用大型加工中心主要有“LODTM”和“LODTM-3”，諸如偵察衛星的鏡頭。此外，F119和F135發動機的葉片是用瑞士斯達拉格的透平葉片加工專機制造的，並不是使用的日本機床。這樣就容易解釋的通了，美國航空發動機之所以先進，肯定是“高端的加工設備+先進的設計理念+優異的材料技術+足夠豐富的經驗”。

首先來說，航空發動機性能的先進與否，是由很多因素決定的，並不是單單由加工設備決定的。航空發動機的性能主要分為整體壽命，大修時間，推重比，推力。航空發動機的壽命與軸承，主軸的耐用度有關。說到軸承和主軸，就與材料有關了，美國的材料研究十分領先。美國知名的軸承公司有鐵姆肯，胡弗，諾瑪等等。既然有實力強大的軸承公司，那麼製造出符合航空發動機使用的軸承也不是什麼難事。美國軸承公司廣泛採用消耗電極真空熔鍊而成的CEVM M50製作航空發動機主軸承的內環，滾子，外環。這種材料與過去空氣熔鍊而成的SAE52100相比,軸承的疲勞壽命提高了10~20倍。所以說，F119發動機改進版的壽命高達1.2萬小時，也是正常的。

航空發動機的推重比也是衡量發動機性能優劣的重要參數，提升發動機推重比的無非就是減輕重量，提高推力。提高推力的方法無外乎提高渦前溫度，增大涵道比等，但是軍用渦扇發動機的涵道比不能太大。尤其是四代機，其對超音速巡航有很高的要求，所以發動機的涵道比應該小一些。接下來就剩下提高渦前溫度了，而渦前溫度的高低與高壓渦輪葉片的耐高溫極限有關。現階段，四代發動機的高壓渦輪葉片使用了第三代單晶耐高溫合金材料，該材料可以承受1100度的高溫，此外，在葉片上塗抹隔熱塗層可以提升近150度的極限。還採用了氣膜和多通道對流冷卻技術，又可以提升近500度的耐高溫極限。綜合來看，四代發動機的高壓渦輪葉片可以承受1700度左右的高溫，這也是推力大的原因。而美國具有極其豐富的航空發動機研發經驗，可以少走一些彎路。

很多人以為，日本的機床技術比較領先，這點不假。其實在二戰以後，美國為了戰略的需要，逐漸對日本鬆綁。這時，日本就獲得了歐美的先進技術，這也就奠定了日本機床的基礎技術。如果排個名次的話，日本打100分，美國可打98分。(圖片來自網絡)

江山何沉

首先能肯定的回答：美國有高端機床，而且也是世界領先的水平。

其次再說航空發動機，航空發動機是一項複雜的系統工程，涉及很多領域和技術。機械加工只是其中一個方面。當然，高端機床能保證很高的加工精度，這對於精密的航空發動機來說至為重要。機床的重要性不僅體現在航空發動機製造領域，在其他領域也依然重要。舉個例子，20世紀80年代曾發生過一起美蘇潛艇相撞事故，原因是一向噪音很大的蘇聯潛艇竟然沒有被美國潛艇聲吶發現。事後，經過調查，原來是日本東芝公司以化整為零的計策，將大型數控銑床偷偷賣給了蘇聯，用以加工潛艇的螺旋槳。由於日本機床的加工精度很高，使得螺旋槳的噪音水平一下子降低了很多，因此才能在美國潛艇面前“隱身”。隨後，美國政府對東芝公司進行了嚴厲的制裁，多年以後，東芝公司才緩過氣來。由此可見，機床加工精度的重要作用。

再次，除了加工精度的要求外，航空發動機還牽扯到前期的預研，實驗，材料科學，空氣動力學等等學科。就拿噴氣發動機的渦輪葉片來說，它在一定意義上講，不是用金屬材料車出來，銑出來的，而是晶體“長出來”的。在很多方面，航空發動機都代表著科技的最高水平。

最後再回到高端機床，美，日，德這三個國家代表著世界機床科技的最高水平。美國很多企業，其機床研發和生產能力都處於世界一流水平。如：

MAG 馬格，世界領先的機床及自動化系統公司。

HAAS 哈斯，全球最大的數控機床製造商之一。

GLEASON 格里森，專注於齒輪加工機床。

HARDINGE 哈挺，製造高精度金屬切削機床。

HURCO 赫克，擁有最先進的智能化控制系統。

以上只是列舉幾家，美國還有很多世界知名，科技含量高的機床製造商。

以上可見，美國航空發動機的先進是根植於美國在諸多領域的技術優勢，而這些優勢是長期基礎科學研究和技術研發積累的結果。我們的工業化起步晚，我們總體科技實力和美國還有很大的差距，所以，任重道遠，砥礪前行！

科技流隊長

其實美國機床技術並不差，作為工業核心技術，機床和大飛機一樣是美國工業的保留項目。再加上美國盟友德國、瑞士、日本等也是機床強國，可以引進和合作研發。航空航天製造在批量製造行業中是獨一無二的，航空航天發動機製造尤其如此。發動機是飛機最複雜的部件，並最終決定燃油效率和經濟性。

渦輪前溫度高達2100℃的渦扇發動機的出現幫助推動了對這些新材料的需求。考慮到目前超級合金的熔點約為1850℃，挑戰就變成尋找能夠承受更高溫度的材料。 為了滿足這些溫度要求，耐熱超合金，包括鈦合金、鎳合金和一些非金屬複合材料，如陶瓷，現在被納入材料研究中。這些材料往往比傳統鋁更難加工，這在意味著加工機床更短的刀具壽命和更低的工藝安全性。

加工航空零件也有很高的工藝風險。因為在18000米巡航高度不存在誤差容限，所以航空航天的容限比幾乎任何其他行業都更精確。這種精度需要時間。將時間投資考慮在內，每個部件需要更長的加工時間，每個部件需要更多的時間，這使得航空發動機相對昂貴。此外，與其他行業相比，航空航天部件訂單通常由短期數量和長期交付週期組成，這使得生產率和盈利能力變得困難。

不同於除石油和天然氣之外的任何其他行業，石油和天然氣也有高溫、高壓和耐腐蝕要求，航空航天材料本身影響部件設計。可製造性設計是用平衡的方法設計部件的工程藝術，同時考慮部件功能及其製造要求。這種方法越來越多地應用於航空航天部件設計中，因為它的部件必須完成一定的負載和耐溫性，而某些材料只能承受這麼多。

材料和組件設計真正相互驅動，而不是一個接一個。在研究下一代材料時，材料和設計之間的這種互讓關係是一個特別的考慮因素。出於所有這些原因，航空航天製造商是一個異類。毫不奇怪，他們的材料種類是獨一無二的。

標準航空鋁–6061、7050和7075–以及傳統航空金屬–鎳718、鈦6Al4V和不鏽鋼15-5PH–在航空航天領域仍有應用。然而，這些金屬目前正在向旨在提高成本和金屬切割加工性能。明確地說，這些新金屬並不總是新的，有些已經存在了幾十年。相反，它們對於實際生產應用來說是新的，因為機床、工具技術和鑲件塗層已經足夠先進，可以處理難以加工的合金。 鈦鋁合金(TiAl)和鋁鋰合金從20世紀70年代就出現了，但從本世紀初開始，它們才在航空航天領域得到重視。

與鎳合金的耐熱性能相似，TiAl在高達600℃的溫度下保持強度和耐腐蝕性。但是TiAl更容易加工，表現出與α-β鈦相似的可加工性特徵，如Ti6Al4V。也許更重要的是，TiAl有潛力提高飛機發動機的推重比，因為它只有鎳合金重量的一半。傳統上由緻密鎳基超合金製成的低壓渦輪葉片和高壓壓縮機葉片現在都由TiAl基合金加工而成。通用電氣是這一發展的先驅，在其GEnx發動機上使用TiAl低壓渦輪葉片，這是這種材料首次在商用噴氣發動機上大規模使用。

複合材料也代表了航空航天材料的進步。能減輕重量，提高燃油效率，同時易於操作、設計、成型和維修。複合材料一度只被考慮用於輕型結構件或機艙部件，現在它的航空應用範圍已經延伸到真正的功能部件——機翼和機身蒙皮、發動機和起落架。 同樣重要的是，複合部件可以形成複雜的形狀，對於金屬部件來說，這需要機械加工和製造接頭。

預成型複合材料部件不僅重量輕、強度高，還減少了飛機內的重型緊固件和接頭數量——這些都是潛在的故障點。在這樣做的過程中，複合材料有助於推動整個行業的趨勢，即儘可能使用單件設計，減少整體組件中的部件。 雖然碳纖維複合材料在座艙和功能部件中佔據了複合材料的絕大部分，蜂窩材料提供了有效和輕質的內部結構部件，但下一代材料包括陶瓷基複合材料，這種材料經過幾十年的測試後正在實際應用中出現。陶瓷複合材料由耐火纖維如碳化硅纖維增強的陶瓷基體組成。它們提供低密度/重量、高硬度，最重要的是，優異的耐熱性和耐化學性。

像碳纖維增強塑料一樣，它們無需任何額外的加工就可以成型為特定的形狀，這使得它們非常適合內部航空發動機部件、排氣系統和其他“熱區”結構——甚至取代了最優良的金屬合金。 金屬和複合材料都在不斷髮展和改進，以提供不斷提高的性能，無論是重量更輕、強度更大還是耐熱性和耐腐蝕性更好。加速新材料的發展，機械加工和切割技術的進步讓發動機製造商前所未有地獲得以前認為不切實際或難以加工的材料。

在航空航天領域，新材料的採用異常迅速，要求材料特性和部件設計兩者必須保持平衡，一個不能脫離另一個而存在。 與此同時，單件設計繼續減少整體組件中的組件數量。總的來說，這對於航空航天領域的複合材料來說是個好兆頭，因為這種複合材料可以用成形的方法代替機械加工。這種趨勢的變化存在於金屬結構中，因為更多的部件被鍛造成接近淨形狀，減少了加工量。

儘管如此，工件夾具、表面光潔度和凸輪刀具軌跡仍然存在困難。但是，設計師、機械師、工程師和機床/刀具製造商正在開發新的解決方案，以保持技術向前推進。 隨著複合材料、新加工金屬和新金屬越來越多地佔據傳統材料的空間，航空航天領域的材料組合將在未來繼續變化。該行業繼續向重量更輕、強度更高、耐熱性和耐腐蝕性更強的部件發展。組件數量將減少，有利於更強的近淨形狀，設計將繼續與材料特性密切合作。機床製造商和刀具製造商將繼續開發工具，使目前不可行的材料可加工，甚至實用。這一切都是以降低航空航天製造成本、通過效率和輕量化提高燃油經濟性使飛機成為更具成本效益的運輸方式名義進行的。

軍機處留級大學士