航空发动机短舱是啥？飞机心脏的防护罩，一个被垄断和“卡脖子”的尖端技术

飞机发动机这么精密又贵的机械，但凡磕碰一丢丢，都会影响飞行安全，没个好些的房子罩着可不行。那这个罩着发动机的房子就是短舱了，它的工作内容是固定发动机、优化发动机气流和保护发动机免受外部损伤，确保发动机在各种使用环境和飞行状态下都能够正常工作。

这些功能的实现则需要由进气道、整流罩、反推装置、排气喷口等几个部位共同完成。

发动机进气道：航空发动机吸进空气的流道，属于飞机推进系统的主要部件之一，主要是为发动机提供一定品质的气流，通常按照飞行速度分为亚音速进气道和超音速进气道

整流罩：一方面调整气流，减少飞行阻力；另一方面，保护发动机被外物撞击的可能。整流罩脱落后，即使发动机可以正常运作，但飞行安全系数降低，为避免意外发生，飞机还是会选择返航。

反推装置：飞机降落时的减速装置，主要是借助发动机上的一些装置，改变喷射气流的方向，产生与推力方向相反的力来达到降落减速的目的。

尾喷气口：主流的可收敛尾喷气口。飞机起飞时，喷口收敛，出气时产生的推力更大，可以节约起飞距离；飞机降落时，喷口扩散，可以减弱出气时产生的推力，缩短滑行的距离。

作为飞机的核心装备之一，短舱这个保护核心部位正常运转的“房子”，也有着非同一般的地位。

短舱在飞机系统和市场中的地位      

短舱属于航空关键部位

从作用上看，短舱是飞机核心装备——发动机的保护罩，也是飞机飞行的关键技术，它的设计制造关系到飞机性能、操作安全、系统可靠性、重量、成本等关键航空技术，属于被国外公司垄断的技术之一。

短舱需要覆盖发动机以降低飞行阻力；其进气道还具有防冰和除冰能力；在飞行中，需要保护发动机不受干扰和正常运行，降低噪音，保护发动机；在地面，需要方便发动机的维护和维修。

从造价成本上看，短舱技术制造成本约占发动机成本的1/4，有数据表明未来20年中国民用大中型航空发动机市场交易空间将会超过1.6万亿元，那么在未来20年内，短舱系统的交易空间将会是在4000亿元，这仅仅是在我们的国内市场。

就拿拥有自主产权的国产大飞机C919来说，它配置的发动机短舱采用的是奈赛公司研发的短舱系统，发动机短舱基本都要靠进口来满足。

而且随着短舱技术的提升，维修难度提高，其制造和维护成本也越来越高。

汉莎技术公司(LufthansaTechnik)曾公布一项数据，波音787发动机短舱成本比波音767发动机短舱高五倍，波音787发动机风扇整流罩门都是由里外成对的部件装配而成的，航司在考虑维修问题时就要存储更多的备件库存。

但我国在这一重要领域尚属空白，短舱技术在航空领域内也属于高尖端的被垄断的行业技术。

像新一代的大涵道比航空发动机短舱，主要由航空业顶级制造商美国古德里奇提供，还有奈赛公司两家占据了世界上绝大多数的发动机短舱市场。

短舱是一套极为复杂的集成系统

短舱先要能够在能够在高温、高速、高压等极端条件限制的基础上，实现降低发动机噪音(内部垫片)、除冰防火防雷击、稳固支撑(机翼与发动机连接吊架载荷)、滑行减速(发推力装置)以及美化飞机等多项功能。基本上要实现要在热端部件环境下保证低温部件的正常工作技术。

性能、维修与成本之间的平衡

短舱不只是保护罩或者搭载平台，它还要考虑到反推装置的减速性能、发动机故障控制爆炸碎片、引气整流等等性能安全。

性能越好、安全系数越高，也就意味着维修难度、成本也就越大。所以设计时就需要综合考虑产品性能、制造成本以及维修成本(太贵了航司会选别家的)，总是要牺牲一方面的。

就比如当下短舱越来越多的运用复合材料、增材制造等用料和工艺技术，高性能的材料在增加了维修复杂度。

发动机为了提升燃油效率增加风扇叶宽，短舱就要加大尺寸，随之就会增大所受的重量和阻力，既增加维修难度，又影响飞行效率。

复合材料丨增材制造丨在翼维修提升性能又增加维修难度

平衡产品性能、制造成本以及维修运营成本也是短舱研发的难点之一。当然人员配置、重视程度、资金投入、技术实力、行业积累同样也是短舱技术的硬指标。

反推力装置

短舱成本是发动机成本的25%，而发推力成本则是短舱成本的50%。有效减速可以缩短飞机的滑跑距离，节约经济效益。

虽然反推力装置的作用原理并不复杂，但难就难在它的机械结构以及控制系统，对于结构和设计的要求性非常高。

这些都只是短舱制造的一部分，如何平衡性能与维修矛盾，寻求新的技术和解决方法是短舱技术的难点和重点。

技术垄断，研发周期漫长

就像之前所说的，短舱作为一个复杂的集成系统，从开发、生产再到供应都是一个非常漫长的过程。早在17年的时候，空客公司就有考虑将A320neo客机的发动机短舱进行内部生产，并接手美国雷神科技公司的短舱生产业务。但在后来却对外宣布终止该计划，仍与雷神公司继续合作采购。

目前航空发动机以及短舱供应的市场大额被美国通用(GE)、普惠(PW)、罗罗(RR)、古德里奇(GR)、奈赛(Nexcelle)几家所占据。尤其是古德里奇和奈赛，它们两家几乎占据了绝大部分的短舱市场，古德里奇都敢说他们的短舱可靠性能达到99.9%。

目前咱们还没有专门自主研发短舱的机构，但就像上文说的那样，短舱研发是一个需要时间沉淀的过程。

还是回到我们C919，其将配套的CJ-1000A发动机是我国第一个具有完全自主知识产权、严格按照民航适航要求研制的大涵道比涡扇发动机，其总体性能瞄准当前国际上最先进的LEAP发动机。

但它仍是只有热力部件的“裸机”，以CJ-1000A为标本，为它研发一个适配的发动机短舱——把以此作为短舱研发与制造领域的开端，或许也是一个不错的选择。