这个问题我一定要答一下。因为我以前很想学飞行器设计,家里也有人在西飞(西安飞机制造集团)工作。算是有这个情结。
而且我偏重说军用航空发动机,因为像发动机这种高级货,一般都是军用优先,因为军用追求高性能,成本考虑不会很多,且一般规律都是军用成熟后转民用,算是先花钱再受益,因为先花的钱很多,民用公司垫不起,那就国防部给补贴,出了产品然后慢慢推广,技术成熟了,再转民用挣大钱。举一个很简单的例子,现在军用航空发动机主流是小涵道比涡轮风扇发动机,其比较公认的里程碑是普惠的F100(发展型号推重比大于8,现在用在F16 F15 F14改进型 F2,要知道F16 和F15可是20世纪到21世纪初美帝的绝对主力阿,其实现在应该算是),从立项1958年到基本装备1978年,花了很多很多钱,具体很难算,大概在30亿美元以上,那时候的30亿可不得了,且这部分费用国防部出了90%,普惠拿出了10%(不是不想拿,是普惠真的没有那么多钱),成功后F16 F15 一骑绝尘而去,搞得毛子不得不倾尽所有才在1985年搞出了AL31,然而悲剧的是我国现在都拿不出一款能匹配F100的发动机(太行可靠性是问题且推重比都不到8,秦岭完全就是斯贝Mk202的翻版,油耗惊人推重比还不如太行),当然这都是后话。然后普惠永F100的核心机和自己异常牛逼得技术制造体系搞出了F22 的F119发动机(神器!),然后又搞出了F35的F135(推重比大于10,Thrust-to-weight ratio: 7.47:1 (dry), 11.467:1 (wet/afterburning),推力超43,000 lbf ,我那个在西飞研究所的亲戚说他们想都不敢想,追赶基本是彻底无望了),然后美帝又觉得就用在飞机上面太扯了啊,然后竞争者通用电气(GE)就用自己那个和F100相当的核心机(是TF39)开发出来了LM2500舰船用燃气轮机(航改燃,又见神器!已经生产2000多台,占了燃气轮机市场份额的70%以上。现在我们那些个052C 052D 大型防空驱逐舰,以后航母编队的中坚,还有以后的055都用得乌克兰的GT-25000,乌克兰的产品,比起LM2500,功率可靠性重量可维修性都不及),然后又不开心了,这都军用了不挣钱阿,然后有小涵道比涡扇机发展到了民航用的大涵道比涡扇机(由JT9D到现在满天飞的PW系列,还有占民用航发一半市场的GE,各种波音和空客标配发动机,尼玛泪流满面了阿,美帝,要怎么才算物尽其用啊,尼玛,别人还玩不玩了)。现在还有人说30亿美元贵么。。。
算了扯远了,开始回答问题。
第一,难度不同,其实原子弹的制造难度和高性能航空发动机完全不能相比。
比如世界上很多第三世界国家,还有美帝认为的邪恶轴心国家都想通过制造原子弹来增加自己的政治筹码,比如三胖国,比如两伊,还有之前的印巴,这些难兄难弟自己死命折腾一段时间以后(其实可能只需要几年时间),还是会有多多少少一些效果的(核试验),且国际上的有核国家也已经很多了,因为在之前的关键技术,浓缩铀生产和离心机制造在现在来看已经不是很困难的事情了,其实在二战时候有能力制造原子弹的国家也比现在能制造高性能航空发动机的国家多(德,英,美还有苏联),且涉及的学科远远比不上航空发动机的制造,然而对于航空发动机,其余除了美欧,其实主要是美国,(毛子的军用还不错,民用可以说是噩梦),世界上除了中国之外也鲜有国家敢去尝试。当然你也可以说对于以前那些国家来说,航空发动机相较于原子弹来说不那么重要,这也算是政治诉求不同,但是撇开政治,世界上现在除了中国又有几个国家敢于一试呢?
题外话,日本努力过(日本的工业能力有目共睹),但是被美国强行打住了,摸摸日本的头说,你用我的就行了,自己就别瞎折腾了,导致现在日本的军用F-15 F-4, 以及国产的F-2,还有之后要买的F-35,全部都要用美式发动机,各位知道F-35卖给日本的单价是多少么!? 不说了,说多了都是泪。其他诸于印度之类的国家,连涉足的勇气都没有。
第二,本身来说,还是太难了。
美帝在20世纪50年代开始论证,到基本成功的70年代,20多年,花了不知道多少美元,搞残了通用电气半条命,差点让普惠破产,动用了100多所大学,建无数研究中心,实验室,到最后也就搞出了几个基本的核心机,就这几个核心机,为美帝培养了一整个技术团队,从理论论证,实验分析,试验机制造到材料研发,工业化生产组装,(用我亲戚的话说人家彻底上了道,跑得飞快,我们还在找道在那里)然后一飞冲天,彻底没别人什么事情了,到现在,除了英国的罗罗(其实罗罗军品比较一般,民用份额还不错,主要出于政治考量,欧盟是不会支持普惠和GE的,所以空客和欧洲战斗机,比如EF2000 EJ200型, 台风等等等,都会选用罗罗的产品,毕竟亲儿子阿),基本没人能撼动普惠和GE领导者的身份了,然后他们又努力搞出了F119 和F135,推重比超过10,F22不开加力,就能超音速巡航,且可靠性,耐久性和维修性都比前一代产品更加无敌(毛子表示玩不下去了)。
再说说我们,我们的航空发动机研发始于80年代(这开始就和别人差了20年),且不能说这个时间跨度中有多少时间我们是在实实在在的努力(毕竟影响因素很多,在我们国家更甚,大家懂得),然后工业底子又很差,这里举个例子,冶金技术,有人说现在还差20年,我不知道对不对,可是我知道发动机的耐高温高压合金叶片,一般就是高温合金和定向凝固技术,这个我们国家大概搞了15年出了初代产片,然后,一试验,发现完全不能用,还需要进一步改进。。。航空发动机在高空中,一般都是高温(1000多度),高压,因为要5-6级风扇增压,然后又有各种气流变化,战斗机又需要追求机动性,导致叶片工作环境基本是地狱模式。所以现在我们的发动机大修间隔依旧很短,多则500小时,少则100小时(AL31F的大修时间开始也就150小时),而且动不动就要换整个发动机,各位考虑下,要是打仗的话,发动机100小时出一次大毛病,这是什么鬼。。。
然后不止冶金,还有工业制造能力,基础工业学科的理论能力,材料科学(金属,合金,无机非金属),气动热力理论,基础结构设计制造,各种验证技术,还有各种工业设计软件,模拟技术,对于我们这个白手起家的国家显得过于难了。。。导致原来以为10年就可以完成的工作,到头来发现30年还没解决,该买的还是要买(民用),人家有时候还不想卖 (毛子的AL31 和我们想要的117S),其实现在沈飞能生产出比较可靠的太行来给歼11用,但是产量低的可怜,估计是技术化转工业化又有瓶颈,会造和可劲造还是有比较大的区别的,我们也不是不努力,从中航工业到下属的成飞西飞沈飞,还有各个航空动力研究所,各个大学(清华,哈工大,北航南航,西北工业大学各种),都是喊了口号拼了命的,钱也没少花,2000亿是挡不住的,以后还要花更多。
所以答案就是太难了,当年把美帝也折腾够呛,但是我依然相信,将来我们会看到我们自己的龙芯,看到歼20用自己的发动机一飞冲天。