一般来说，航空发动机的转自叶片材料从前到后的顺序铝合金（钛合金）---镍合金--单晶镍合金--单向镍合金--镍合金材料不同的原因有几个例如钛合金用在低压压气机和高压压气机的前几级，原因是为了减轻重量（增加发动机推重比），节约成本同时，在这些区域的工作温度不是很高，铝合金或者钛合金就已经可以满足要求了而高压压气机的后几级，温度高了，钛合金超过300摄氏度就容易着火，所以换成了耐高温的镍基合金而温度最高的高压涡轮一级，就用了单晶的镍基合金高压涡轮一级之后，温度逐渐降低，因此，采用材料的顺序又变成了单向镍基合金，之后的低压涡轮，温度更低，采用镍基合金就可以满足要求了综合以上几点，你可以看到，转子叶片采用不同材料的总体目的是减轻重量（增加推重比）、减少加工难度，节约成本。温度转速这样说吧，现代大型客机用的涡扇发动机，简单说一下主要的内部构件有（从前到后）：压气机，（一般分为低压和高压，先低后高），燃烧室，然后涡轮（也是低压和高压，先高后低）想像一下这个结构，发动机中心有轴承，低压涡轮连接低压压气机和风扇，高压涡轮连接高压压气机，低压轴套在高压轴之外。高压涡轮的转速，大的发动机比较低，但是也有6000转每分，工艺是一个问题此外，在燃烧室中，温度高达数千度，这个高温气体直接打在涡轮叶片上，涡轮叶片承受着高温高转速载荷，材料又是一个问题这两个问题是目前最主要的，其他的小的问题还有很多比如进气口设计，尾喷管外内涵道气体混合等等小问题航空发动机材料主要是研究单晶镍基合金目前我国的这方面不成熟还有摩擦焊接把叶片直接焊上去减轻重量我国发动机的软肋就是在材料和加工工艺还有加工设备上，我们不是设计不出好东西而是做不出来材料技术是制约航空发动机技术的主要原因，而这其中最关键的部件就是涡轮，涡轮位于燃烧室后，是高温高压燃气直接作用的部件，需承受1000多度的高温，数百兆帕的压强和自身数万转/分的转速带来的离心力，目前全球能够生产涡轮叶片的国家屈指可数。美国目前采用的是一种定向结晶技术，每片叶片为一个单独的结晶体，每片叶片各向热膨胀性完全一致，中间用陶瓷预置成交错的冷却通道，加工工艺极其复杂。除此之外还有压气机，尤其是高压压气机，以及进气调节装置，都是发动机的关键技术。因为发动机内工状极其复杂，无法建立完整的数学模型，因此无法实现计算机模拟，只能依靠大量实验获得参数，大型试车平台，风洞以及检测设备也是必不可少的。当然，所有这一切都只靠技术支撑。美国拥有大型数控机床，可以一次加工成型压气机组件，而我们只能分开加工，这就降低了精度与强度！也使得可靠性比推质比远不如他们。航空发动机是工业皇冠上的钻石。例如飞机起落架美国的300M钢美国在70年代初就已经开发出来，我们到90年代才具有跟其类似的材料。但某些指标与其仍有一定差距。一款好的航空发动机要经过上万道工序加工,像F-22的普惠公司的F-119发动机研制花了22年高歌教授访谈录/来自中华网社区club.china.com/NewTrendofAeroEngineSystem/来自中华网社区club.china.com/《国际航空》本刊记者/刘胜君孙伟高歌现任北京航空航天大学能源动力学院动力工程及工程热物理学科一级责任教授，航空发动机气动热力国防重点实验室副主任，长期从事动力工程、工程热物理及流体力学领域的教学与科研工作，并在基础科研和多学科的应用技术领域取得了一系列国际领先水平的创新性科研成果。他在1984年发明的"沙丘驻涡火焰稳定器"，获国家发明一等奖，钱学森同志称之为"一项长中国人志气的重要发明"。该成果广泛应用于我国多种军用航空发动机中，取得了数以亿元计的经济效益，至今仍保有先进水平。本刊记者于今年10月采访了高歌教授，了解到了他近期从事的一些前沿科研工作的最新进展，尤其是他对龙卷风的研究及其工程应用价值，让人耳目一新。高歌教授在采访中提到，传统的航空发动机技术虽然还在不停地改进提高之中，但受到原理和材料工艺上的限制，已经逐渐逼近了性能发展的极限。目前虽然涌现出一些新型航空发动机技术，但仍然没有走出依靠压力膨胀过程来实现热功转换的思路。他强调，人们应该另辟蹊径，寻找其他可用的工作原理。为此，他研究了自然界龙卷风的形成与强化机制，发明了一项称为"余热增推"的技术，直接利用龙卷旋涡实现热功转换并提取能量，用以提高航空发动机的推力和工作效率，这是具有独创性的重大科研成果，是人们未曾涉足过的一片新天地。传统航空发动机技术需要新的突破高歌首先提到，航空发动机经历了两个大的历史阶段，第一阶段就是在1950年以前，主要是活塞发动机的使用。第二阶段在二次世界大战以后，涡轮发动机迅猛发展，一直占据着霸主地位，