老二要低调

航发的核心是高压压气机转子，高压涡轮转子以及高压轴承的材料，和机床关系不是很大主要是材料科学。

阿急急急明

高端机床，美国倒是不缺，在国际高端机床市场上，美国之所以寂寂无名，落寞日久，主要原因，不走低端技术，他以为太浪费资源，把中低端技术转让给日本，成就了日本发那科，日本高档机床出口稳居世界第一，其次是德国，在大型和数控市场，与日本平分秋色。很高端的机床，美国不出口，技术遥遥领先，如其大名鼎鼎的马格公司，还有哈斯、格里森和哈挺等等，并不比福特汽车在中国有名，如今福特也要撤出中国市场，在其总统特朗普的眼里，福特也是高端的技术产品，你不卖挡不住人家要卖，无疑是自掘坟墓的行为，美国的机床正是这样失去国际市场的。

重基础轻实用

没有钱投资用于产品研发，金融危机以来吭吭哧哧，谁都不否认，美国科研实力雄厚。讲求创新，电子和计算机技术，长期天下独步，无力搞产品开发，总在喋喋不休地指责他人偷了自家技术。往往自己科研刚完成，还未投入实用，即被德日领了先，早早投放国际市场。德日两国以其不菲的销售业绩，积累了厚实的资金，反作用于科研和技术应用，每能领先美国半拍。但不等于美国多么落后，不能说明美国航发研制没有自己一流的机床。德日机床产业规模大，在机、电、液、气、光、刀具、测量、数控等机床产业上，稳稳控制了国际市场而已。

航发无与伦比

日本坐拥高档的机床，却造不出一流的航发，原因是航发不只是机床，包括材料和工艺，以及技术实验等，一靠技术，二靠经验，三靠时间积累，可以说缺一不可，航发不是谁想造便能造的。世界航发三巨头，真要仔细扒拉一下，只有两家造的好，普惠和通用，罗罗的技术起步，还是拜美国所赐。如今堪与美国比肩，罗罗一家而已。中俄在军用发动机进步快，俄要多谢家底厚实，还有自家努力；我们在研发机制，资金和人才上，长期受困于对研发规律认知不清，走了不少弯路，也是正常的，都走过弯路。不过，现在顺了过来，假以时日，倒是不愁不成。

魂舞大漠

什么？美国没有高端机床?不存在的，美国的高端机床也很厉害，不逊于德国和日本。美国著名的机床制造公司有哈挺，马格，格里森，赫克等。这些公司制造的机床广泛的被应用于航空航天，军工，汽车等领域。所以说，别看美国的机床没有德日的知名度高，但是加工精度丝毫不差。美国军用大型加工中心主要有“LODTM”和“LODTM-3”，诸如侦察卫星的镜头。此外，F119和F135发动机的叶片是用瑞士斯达拉格的透平叶片加工专机制造的，并不是使用的日本机床。这样就容易解释的通了，美国航空发动机之所以先进，肯定是“高端的加工设备+先进的设计理念+优异的材料技术+足够丰富的经验”。

首先来说，航空发动机性能的先进与否，是由很多因素决定的，并不是单单由加工设备决定的。航空发动机的性能主要分为整体寿命，大修时间，推重比，推力。航空发动机的寿命与轴承，主轴的耐用度有关。说到轴承和主轴，就与材料有关了，美国的材料研究十分领先。美国知名的轴承公司有铁姆肯，胡弗，诺玛等等。既然有实力强大的轴承公司，那么制造出符合航空发动机使用的轴承也不是什么难事。美国轴承公司广泛采用消耗电极真空熔炼而成的CEVM M50制作航空发动机主轴承的内环，滚子，外环。这种材料与过去空气熔炼而成的SAE52100相比,轴承的疲劳寿命提高了10~20倍。所以说，F119发动机改进版的寿命高达1.2万小时，也是正常的。

航空发动机的推重比也是衡量发动机性能优劣的重要参数，提升发动机推重比的无非就是减轻重量，提高推力。提高推力的方法无外乎提高涡前温度，增大涵道比等，但是军用涡扇发动机的涵道比不能太大。尤其是四代机，其对超音速巡航有很高的要求，所以发动机的涵道比应该小一些。接下来就剩下提高涡前温度了，而涡前温度的高低与高压涡轮叶片的耐高温极限有关。现阶段，四代发动机的高压涡轮叶片使用了第三代单晶耐高温合金材料，该材料可以承受1100度的高温，此外，在叶片上涂抹隔热涂层可以提升近150度的极限。还采用了气膜和多通道对流冷却技术，又可以提升近500度的耐高温极限。综合来看，四代发动机的高压涡轮叶片可以承受1700度左右的高温，这也是推力大的原因。而美国具有极其丰富的航空发动机研发经验，可以少走一些弯路。

很多人以为，日本的机床技术比较领先，这点不假。其实在二战以后，美国为了战略的需要，逐渐对日本松绑。这时，日本就获得了欧美的先进技术，这也就奠定了日本机床的基础技术。如果排个名次的话，日本打100分，美国可打98分。(图片来自网络)

江山何沉

首先能肯定的回答：美国有高端机床，而且也是世界领先的水平。

其次再说航空发动机，航空发动机是一项复杂的系统工程，涉及很多领域和技术。机械加工只是其中一个方面。当然，高端机床能保证很高的加工精度，这对于精密的航空发动机来说至为重要。机床的重要性不仅体现在航空发动机制造领域，在其他领域也依然重要。举个例子，20世纪80年代曾发生过一起美苏潜艇相撞事故，原因是一向噪音很大的苏联潜艇竟然没有被美国潜艇声呐发现。事后，经过调查，原来是日本东芝公司以化整为零的计策，将大型数控铣床偷偷卖给了苏联，用以加工潜艇的螺旋桨。由于日本机床的加工精度很高，使得螺旋桨的噪音水平一下子降低了很多，因此才能在美国潜艇面前“隐身”。随后，美国政府对东芝公司进行了严厉的制裁，多年以后，东芝公司才缓过气来。由此可见，机床加工精度的重要作用。

再次，除了加工精度的要求外，航空发动机还牵扯到前期的预研，实验，材料科学，空气动力学等等学科。就拿喷气发动机的涡轮叶片来说，它在一定意义上讲，不是用金属材料车出来，铣出来的，而是晶体“长出来”的。在很多方面，航空发动机都代表着科技的最高水平。

最后再回到高端机床，美，日，德这三个国家代表着世界机床科技的最高水平。美国很多企业，其机床研发和生产能力都处于世界一流水平。如：

MAG 马格，世界领先的机床及自动化系统公司。

HAAS 哈斯，全球最大的数控机床制造商之一。

GLEASON 格里森，专注于齿轮加工机床。

HARDINGE 哈挺，制造高精度金属切削机床。

HURCO 赫克，拥有最先进的智能化控制系统。

以上只是列举几家，美国还有很多世界知名，科技含量高的机床制造商。

以上可见，美国航空发动机的先进是根植于美国在诸多领域的技术优势，而这些优势是长期基础科学研究和技术研发积累的结果。我们的工业化起步晚，我们总体科技实力和美国还有很大的差距，所以，任重道远，砥砺前行！

科技流队长

其实美国机床技术并不差，作为工业核心技术，机床和大飞机一样是美国工业的保留项目。再加上美国盟友德国、瑞士、日本等也是机床强国，可以引进和合作研发。航空航天制造在批量制造行业中是独一无二的，航空航天发动机制造尤其如此。发动机是飞机最复杂的部件，并最终决定燃油效率和经济性。

涡轮前温度高达2100℃的涡扇发动机的出现帮助推动了对这些新材料的需求。考虑到目前超级合金的熔点约为1850℃，挑战就变成寻找能够承受更高温度的材料。 为了满足这些温度要求，耐热超合金，包括钛合金、镍合金和一些非金属复合材料，如陶瓷，现在被纳入材料研究中。这些材料往往比传统铝更难加工，这在意味着加工机床更短的刀具寿命和更低的工艺安全性。

加工航空零件也有很高的工艺风险。因为在18000米巡航高度不存在误差容限，所以航空航天的容限比几乎任何其他行业都更精确。这种精度需要时间。将时间投资考虑在内，每个部件需要更长的加工时间，每个部件需要更多的时间，这使得航空发动机相对昂贵。此外，与其他行业相比，航空航天部件订单通常由短期数量和长期交付周期组成，这使得生产率和盈利能力变得困难。

不同于除石油和天然气之外的任何其他行业，石油和天然气也有高温、高压和耐腐蚀要求，航空航天材料本身影响部件设计。可制造性设计是用平衡的方法设计部件的工程艺术，同时考虑部件功能及其制造要求。这种方法越来越多地应用于航空航天部件设计中，因为它的部件必须完成一定的负载和耐温性，而某些材料只能承受这么多。

材料和组件设计真正相互驱动，而不是一个接一个。在研究下一代材料时，材料和设计之间的这种互让关系是一个特别的考虑因素。出于所有这些原因，航空航天制造商是一个异类。毫不奇怪，他们的材料种类是独一无二的。

标准航空铝–6061、7050和7075–以及传统航空金属–镍718、钛6Al4V和不锈钢15-5PH–在航空航天领域仍有应用。然而，这些金属目前正在向旨在提高成本和金属切割加工性能。明确地说，这些新金属并不总是新的，有些已经存在了几十年。相反，它们对于实际生产应用来说是新的，因为机床、工具技术和镶件涂层已经足够先进，可以处理难以加工的合金。 钛铝合金(TiAl)和铝锂合金从20世纪70年代就出现了，但从本世纪初开始，它们才在航空航天领域得到重视。

与镍合金的耐热性能相似，TiAl在高达600℃的温度下保持强度和耐腐蚀性。但是TiAl更容易加工，表现出与α-β钛相似的可加工性特征，如Ti6Al4V。也许更重要的是，TiAl有潜力提高飞机发动机的推重比，因为它只有镍合金重量的一半。传统上由致密镍基超合金制成的低压涡轮叶片和高压压缩机叶片现在都由TiAl基合金加工而成。通用电气是这一发展的先驱，在其GEnx发动机上使用TiAl低压涡轮叶片，这是这种材料首次在商用喷气发动机上大规模使用。

复合材料也代表了航空航天材料的进步。能减轻重量，提高燃油效率，同时易于操作、设计、成型和维修。复合材料一度只被考虑用于轻型结构件或机舱部件，现在它的航空应用范围已经延伸到真正的功能部件——机翼和机身蒙皮、发动机和起落架。 同样重要的是，复合部件可以形成复杂的形状，对于金属部件来说，这需要机械加工和制造接头。

预成型复合材料部件不仅重量轻、强度高，还减少了飞机内的重型紧固件和接头数量——这些都是潜在的故障点。在这样做的过程中，复合材料有助于推动整个行业的趋势，即尽可能使用单件设计，减少整体组件中的部件。 虽然碳纤维复合材料在座舱和功能部件中占据了复合材料的绝大部分，蜂窝材料提供了有效和轻质的内部结构部件，但下一代材料包括陶瓷基复合材料，这种材料经过几十年的测试后正在实际应用中出现。陶瓷复合材料由耐火纤维如碳化硅纤维增强的陶瓷基体组成。它们提供低密度/重量、高硬度，最重要的是，优异的耐热性和耐化学性。

像碳纤维增强塑料一样，它们无需任何额外的加工就可以成型为特定的形状，这使得它们非常适合内部航空发动机部件、排气系统和其他“热区”结构——甚至取代了最优良的金属合金。 金属和复合材料都在不断发展和改进，以提供不断提高的性能，无论是重量更轻、强度更大还是耐热性和耐腐蚀性更好。加速新材料的发展，机械加工和切割技术的进步让发动机制造商前所未有地获得以前认为不切实际或难以加工的材料。

在航空航天领域，新材料的采用异常迅速，要求材料特性和部件设计两者必须保持平衡，一个不能脱离另一个而存在。 与此同时，单件设计继续减少整体组件中的组件数量。总的来说，这对于航空航天领域的复合材料来说是个好兆头，因为这种复合材料可以用成形的方法代替机械加工。这种趋势的变化存在于金属结构中，因为更多的部件被锻造成接近净形状，减少了加工量。

尽管如此，工件夹具、表面光洁度和凸轮刀具轨迹仍然存在困难。但是，设计师、机械师、工程师和机床/刀具制造商正在开发新的解决方案，以保持技术向前推进。 随着复合材料、新加工金属和新金属越来越多地占据传统材料的空间，航空航天领域的材料组合将在未来继续变化。该行业继续向重量更轻、强度更高、耐热性和耐腐蚀性更强的部件发展。组件数量将减少，有利于更强的近净形状，设计将继续与材料特性密切合作。机床制造商和刀具制造商将继续开发工具，使目前不可行的材料可加工，甚至实用。这一切都是以降低航空航天制造成本、通过效率和轻量化提高燃油经济性使飞机成为更具成本效益的运输方式名义进行的。

军机处留级大学士