如何评价日本XF9-1发动机完成高空台最大加力推力实验？ 第1页

我先把结论放在开头，所谓崛起屁股来放屁：

Xf9-1发动机比较好的体现了日本在涡扇发动机领域的现状：日本拥有优秀甚至世界顶尖的涡扇发动机部件技术，但在完整开发先进发动机的系统经验方面存在明显差距。这种落后与领先的交叉情况，最后导致的结果就是xf9-1这种怪胎：枉顾日本在涡扇发动机元器件方面的世界顶尖的技术优势，用了美国2025年在xa100和xa101的六代变循环发动机上才用的先进材料，却只研制出美国1987年时xf119级别的涡扇发动机。

日本的f-x

据《日本经济新闻》中文网3月11日报道，日本下一代战机F-X预计2035年服役、将取代现役的F-2战机。该项目之前已选定日本三菱重工作为主承包商，但未来将增至8家日本本土厂商共同参与开发。从职能分工来看，发动机由IHI株式会社负责，机身由斯巴鲁和川崎重工负责，控制电子战装备的任务系统由三菱电机负责，包括雷达在内的电子产品则由东芝、富士通和NEC负责。日方还在争取曾研制F-22、F-35战机的美国洛克希德·马丁公司提供技术支援。

对比下f22的

说回发动机，当然，这个发动机的进度还是不错的，至于日本，谁也不要无脑否认它在发动机与燃气轮机方面的技术水平。

【从XF9-1原型机，看日本航空发动机技术如何发展 - 今日头条】

先说Ihi吧，它独立研发的发动机屈指可数，而独立研发的战斗机发动机只有“XF5-1”，推力为5吨。虽然这款发动机看起来确实像是战斗机引擎，但仅以5吨的推力推动一流的战斗机飞行是不够的。这款发动机没任何可以入天朝军迷法眼的地方。

至于ihi的部件技术，可以用牛逼来形容。日本重工公司参与通用电气（GE），普拉特·惠特尼（PW），罗尔斯·罗伊斯（RR）的发动机的研发和生产。以全球畅销的lm系列为例，到2015年IHI已经封装并测试了超过70台LM2500以及30多台LM500船用燃机，其他的像是成东京田机场或羽田机场里面这的大型民航飞机发动机有10％到20％的部件在日本生产。

在最新的发动机方面，日本广泛参与产业链和研制环节，在日本航空公司使用的波音787的GEnx发动机中，日本制造商生产如高压压气机和低压涡轮等部件（这类是发动机的核心元器件），参与份额超过15％。

此外，日本在空客A320和波音737的新型号中安装的PW1100G发动机中负责生产低压压气机，燃烧室，风扇外机匣等部件，参与份额达到23％。

日本在其中许多部件上开发成本和生产能力多样化方面都很强大，而不仅是可有可无的角色。例如，日本IHI公司在生产诸如喷气发动机低压涡轮，压气机和连接风扇的主轴等方面有优势。特别是在世界范围内，IHI在生产超过3米长的高难度航空发动机主轴份额达到了70％。在日本，支撑主轴的轴承份额也在增加。近年来，NTN已收到PW1100G和Trent-XWB发动机轴承的订单。PW1100G是普拉特·惠特尼（PW）公司生产的最大发动机，而Trent XWB也是罗尔斯·罗伊斯（RR）生产的主要大型发动机。

日本同样也有主轴材料生产实力。大同特种钢生产发动机的主轴材料，同时用于787飞机的GE和RR发动机。在竞争对手之间能同时获得业务，其意义非常瞩目。

而新锐的研发，比如这台最小型的燃气轮机，这个估计会是波士顿动力那些机器人的理想动力选择。

至于发动机制造所用的机床，Mori Seiki，Yamazaki Mazak，Okuma，Makino制造的铣床等机床是制造喷气发动机零件必不可少的机器。日本喷气发动机零件制造商不仅使用日本的机床，GE，PW，RR也使用日本制造的机床。看看这些工厂的照片，这些东西可以反映出日本机床的实力。

说说军用领域的航发授权生产吧，日本IHI、三菱和川崎等公司获得美国通用公司的授权，先后许可证生产F-104“星”战斗机的J79-11、F-4E“鬼怪”战机的J79-17涡喷发动机；F-2战斗机（日本版F-16）使用的F110系列涡扇发动机；UH-60“黑鹰”直升机使用的T700-400涡轴发动机。获得英国罗·罗公司及其合资企业授权生产P-3C反潜巡逻机使用的T56-14涡桨发动机，T-2教练机使用的TF40涡扇发动机；获得普惠公司授权生产F-15战斗机使用的F100系列涡扇发动机。这些日本企业被授权生产的发动机机型，都是当年各个飞机领域令人眼馋的装备，虽说日本无法完全通过许可证生产掌握其全部的内在技术，但是通过这么多年的生产锻炼，最起码建立起了一套西方最现代化的生产管理和标准体系，并逐渐了解、获取美欧航发的技术理念，

至于差，确实差，甚至是垃圾水平。日本的p1反潜机居然出现四台发动机同时失效的问题，居然还是多台发动机失效出现过多次。

回归正题，看回这台发动机的性能：

附注：根据F119发动机性能演变过程，1987年后期，武器系统研制商提出需要更大推力的发动机，要求发动机的推力相应提高近17%，达到最大状态推力为155.68kN，中间状态推力为104.53kN,F 11 9采取了将风扇直径稍作增加以提高15%的风扇空气流量来满足推力增大的要求，发动机的涵道比也由0.25增至0.3。

日本强项的材料技术方面，XF9-1先进材料的堆积可以说令人发指！航发核心的涡轮叶片是由日本国立材料科学研究院开发的TMW-24第五代镍钴基单晶超合金，涡轮叶盘封闭在第二代使用3D打印技术制造的陶瓷基复合材料护罩中，从而可以实现涡轮前温度达到1800℃。比AL31发动机高出400℃，比F119发动机还高出近200℃，而且这种材料还有相当的提高空间。可以说XF9-1发动机所使用的材料科技等级比美国的F119都还要高出两代，日本本身的材料技术可以说丝毫不亚于美国。

Xf9-1发动机的cmc高温材料是亮点，涡轮机入口温度达到1800摄氏度是世界顶级水平，但这个指标对于日本来说并非激进的技术指标。

IHI将发动机交付的新闻稿时，主要到它提到了提高涡轮入口温度而使用“日本独立研发金属材料”和“陶瓷基复合材料（CMC）”。“日本独立开发金属材料”是一种耐热超级合金，以支持波音787的燃料经济性能。“陶瓷基复合材料”则是指SiC / SiC复合的材料，这是目前只有日本能商业生产的材料。

高温材料CMC确实是日本的强项。理论上，从燃烧室进入涡轮机的高温高压气体的温度越高，喷气发动机的性能越高。即使在民用发动机领域，增加涡轮机入口温度也可提高燃油经济性，因此它是喷气发动机和燃气轮机发展的核心主题之一。单独提高涡轮机本身的耐热温度是不够的，必须要通过诸如耐热涂层和冷却的组合技术提高涡轮机的耐热温度。日本的高温材料技术是提高涡轮机入口温度的世界顶级技术之一。

目前涡轮叶片本身由称为超合金（单晶）的金属制成，主要成分是将各种稀有金属添加到镍中。这种合金技术日本非常出色。波音787的Trent-1000发动机中的涡轮叶片就是由日本国家材料科学研究所（NIMS）开发的超合金制造。

另一种日本耐热材料是碳化硅纤维。其中碳化硅纤维用碳化硅基质硬化的纤维增强陶瓷（SiC / SiC复合材料）用于喷气发动机部件。

镍基高温合金中的镍和稀有金属很重，因此比重达到8到9。耐热温度只能达到1150摄氏度或更低。相反，SiC / SiC复合材料具有约3的低比重，并且材料本身的耐热温度高达1300度。所以用SiC / SiC复合材料代替高温合金具有降低燃料消耗和减轻重量的作用。而且由超合金和SiC / SiC复合材料制成的零件使用环境超过1600度。镍基高温合金零件必须冷却到1150度以下。另一方面，在SiC / SiC复合材料中，可以只冷却到约1300度。由于发动机需要引入压缩空气用于这种冷却，而燃料则因为通过额外的空气压缩而被消耗。如果可以省略这部分冷却，则相应地改善燃料消耗。如果将发动机高温部分的材料改为SiC / SiC，那么就可以将燃油经济性降低几个百分点。 因此，碳化硅纤维作为下一代高温喷气发动机的材料备受期待。目前，碳化硅纤维仅在日本商业生产。 日本碳素和宇部兴产公司将它们称作为Nicaron和Tyranno纤维并且独家供应市场。

SiC纤维还是一种非常重要的隐形材料，F35和F22均大量使用日本独家商业化生产的SiC纤维

SiC / SiC复合材料的成本很高。据说价格与同等重量的黄金差不多。但是尽管局限很多，其在发动机高温部分使用的优点还是难以舍弃的，已经有合资企业CFM国际公司采用部分SiC / SiC复合材料，研发出新一代的波音737，空客A320使用的LEAP发动机。

尽管存在局限，碳化硅纤维有望成为下一代发动机性能改进的关键材料。正是这种期望，GE，Saffron正在与日本碳素公司建立NGS Advanced Fiber合资企业并将此项业务垄断起来。

说了一堆这个发动机那些性能的技术基础，那么问题来了，这个发动机用了如此先进的材料，这类材料是美国六代变循环发动机才用的上的，

与F-135发动机相比，AETP计划中的发动机油耗降低了20%，不加力推力增大5%，加力推力增大10%，航程延长了30%。美国军方宣布，XA-100和XA-101发动机的基准最大加力推力必须达到20吨，并可为F-35 战斗机第二阶段改进型提供动力。对AETP计划中的发动机指标，两家公司都信心十足，普惠公司甚至计划将来引入超高温CMC陶瓷基复合材料，将XA-101原型机涡前温度再提高300℃，达2700K，以期进一步提高发动机推力，降低发动机油耗。。

日本拿了美国六代变循环发动机（XA-100和XA-101发动机的基准最大加力推力必须达到20吨，这个只是基准推力，在2030年是要提升到30吨推力的）的那种级别的高温材料，却只实现了美国1987年代的yf119水平，就研制阶段来说，xf9-1的进度只相当1987年xf119模拟高空试验的阶段，就产品形态来说，两者差距超过三十年，这个到底是落后还是先进？

或者说，ihi如此暴殄天物，用鲍鱼人参却只做出了一碗蛋炒饭。

日本和美国的发动机差距是比较大，整体水平来说差距在十到十五年，当然，差距主要在发动机研制的系统经验方面；而在系统之下的元器件和技术方面，日本甚至拥有顶尖的优秀的技术，甚至很多技术是日本独有的。它已经广泛参与到世界顶尖涡扇发动机的研制和核心部件生产环节，并且抓住了一次次的危机中的机会而不断扩大自己的份额。

Xf9-1发动机比较好的体现了日本在涡扇发动机领域的现状：日本拥有优秀甚至世界顶尖的涡扇发动机部件技术，但在完整开发先进发动机的系统经验方面存在明显差距，日本在元器件方面的世界顶尖的技术优势，用了美国2025年的先进材料只研制出美国1987年时xf119级别的涡扇发动机。

如果还因此歧视这台发动机甚至认为日本不可能研制出这种发动机，那么请正视中美更大的差距：整体差距在三十年，并且是元器件、系统和应用方面整体的差距，而不是日本那种存在交叉的落后与领先。