我是怎么设计航空发动机的

Stanley Hooker是航空发动机领域的传奇人物。年轻时肄业于帝国理工与牛津大学，学习流体力学。毕业之后任职于Rolls-Royce公司，毕生投入在航空发动机的研制工作。他生逢其时，由于二战对武器技术的需求，航空工业成为当时的风口，正如本世纪初的信息产业。其中航空发动机至今仍被称为制造业皇冠上的明珠。

在Hooker的职业生涯中，航发经历了一场革命——从传统的冲程式发动机向喷气式发动机转变。冲程式发动机与汽车发动机的原理类似，气缸中的爆燃推动活塞做工，完成四个吸气-压缩-做工-排气四个冲程。性能体现在输出轴的功率。通过输出轴带动螺浆，产生向后的气流，为飞机提供动力。喷气式发动机使用压气机吸入气流并压缩，在燃烧室与气化后的燃油混合后爆燃，产生高温高压的燃气，推动后面的燃气轮机做工驱动压气机，然后直接向后喷射，驱动飞机。以喷射提供的推力衡量性能。Stanley Hooker先后经历Merlin、Nene、Proteus、Olympus、Orpheus、Pegasus、RB211等多种型号发动机的研发工作。涵盖冲程式发动机与喷气式发动机。他的职业发展见证了产业的发展史，何其有幸！

Hooker的自传透露着工程师的底色，这本书没有引人入胜的故事，而是通过一型又一型发动机的研发工作串接而成。文字间充斥着各种参数，术语，设计问题与解决方案。一般人要想完全理解这些问题，必须有相关的职业背景。虽然我已离开航空发动机领域，但曾经的研究经历让我读这本书感觉非常亲切。他所说的每一个术语都是我过去常常使用的，每一个问题都有对应的论文。我甚至还为一开始的问题竟会如此简单而发笑。同时，我也有些难过。航空工业曾经也是那样的辉煌，聚拢着社会中最优秀的数学家，工程师，研究员，管理人员。政府和社会的需求是那么强烈，大大小小的公司活跃在市场上，不同型号的发动机飞翔于蓝天。但是现在这一切都已经结束。全世界可以生产大型喷气式发动机的公司只有RR，普惠、通用几家，大飞机生产商也只有空客与波音。如今的发动机工作参数逼近材料的服役极限，还有没有可以前进的空间呢？上个世纪70年代是50K LBS的推力。本世纪初达到100K LBS推力，已经有十年的时间没有重大的突破。而50年代到70年代，仅仅二十年的时间里推力从1K到50K，型号每隔三年换一次。发展速度以可见的速率在衰减。

航空发动机只是人类产业发展的一个缩影。除此以外，数控机床、化工产业、通信产业都印证了一个共同的趋势——产业不会永远发展。它就像一天的太阳，经历过绚丽的朝阳，迎来寂寥的晚霞，最终留下臻于完美的产品沉寂于人类的历史中。最近比亚迪公司宣布停止燃油车的生产，伴随人类三百年的燃油汽车将会迎来它的夜空。电动汽车将会如日中天。产业有自身发展的规律，这一点对于青年人择业至关重要。一定要选择朝阳产业，并掌握其中的核心技术。一个人只能乘势，而不能造势。Hooker年轻时工作生活非常顺利，即使在战争年代仍能保证其优渥的生活条件，退休之后受到女王的嘉奖。这一切自然是Hooker努力的结果，但是如果Hooker加入的是汽车制造业而不是航空制造业，还会有这样的结果吗？应该很难吧。

风口中的行业意味着你的同事都是这个社会中最聪明的一批人，你将会面对巨大的竞争压力。同时也意味着你们具有高于社会均值的起点与较多的上升通道。这一切都是令人激动。首先要有跑道，才能谈训练技巧。如果连参赛资格都没有，其他又有什么意义呢？掌握核心技术是从中脱颖而出的关键。核心技术不是一两个窍门，而是扎实的学术功底与实践经验。Hooker在书中多次展示这种能力。入职之处就通过热力学的验算解决了涡轮增压的问题，通过简单的验算得到飞机的最大飞行高度。出任Rolls-Royce董事会成员后，根据长期的实践经验很快就能找到陷入僵局的产品问题，短期将公司内转危为安！这一切都令我羡慕不已。这正是我所渴望的，成为一名优秀的工程师，能够一针见血地指出问题并解决问题！

钱学森先生曾经发出世纪之问，“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才”。我觉得这个问题很快就会有答案了。从Hooker个人的发展经历来看，我并不觉得我曾经的同学们比他差。我的同学们也都才思敏捷，对流体力学兴趣盎然，拥有实际解决问题的能力。但是在中国没有这样的产业支撑他们的发展，为他们提供一展抱负的空间！上世纪40年代的航空工业能够为Hooker在战争年代提供优渥的生活保证！但是现在中国的航空航天产业却不能让我的同学在工作的城市买一套房子！他们中大多都进入了其他的行业，少数留了下来默默努力。即使同样努力，Hooker当年研制10K LBS以上的发动机就是突破性成就，足以获得近乎暴利的市场回报。但是现在中国商发研发的CJ1000型发动机，首次研制就突破了30K LBS推力！但是我们仍与美国有三十年的差距，商发必须通过政府对国内航空公司的行政指令才能拿到不多的订单。超额回报想都不敢想！

航发对于国外是夕阳产业，对于国内是补短板产业。产业的天花板是很低的，回报是受限的。如果想寻求暴利就要进入无人区，寻找新的风口！AI，无人驾驶，云计算是未来十年的新风口。再往后，可控式核聚变，量子通信与计算，民用大型航天器将成为继信息产业之后下一个百年的风口。