为什么军用航空发动机只有几千小时的寿命？

Answer 1

发动机的寿命关键在于发动机的叶片，发动机的叶片越好，则寿命越长。
叶片分涡轮叶片和压气机叶片。涡轮叶片一般要在1500℃和接近15000转/分这种极大离心力的恶劣工况下运转，在这种条件下工作，要求极高。涡轮叶片工作温度高，负荷大，应力复杂，要求材料具有很强的热强性、抗冲击性、抗疲劳性、耐腐蚀能力及损伤容限特征。它的工作温度已经超过钢铁承受的温度，只能用高温合金。但高温合金在这么高的温度和这么大的离心力下要产生蠕动，一蠕动，叶片就要变形，很容易失效。在这种恶劣工况下，过去我们用的是多晶体合金。它的特点是：你把合金一弄断，看它的断面有很多闪亮的晶点。这种晶格结构有缺陷的地方首先会断裂。而单晶体合金就避免了多晶体合金的缺陷，它是均匀的整体，没有缺陷。如采用定向凝固制造成定向单晶合金，就消除了晶界，可将使用温度提高一个台阶，约为30℃，从而使涡轮进口温度提高30℃-60℃左右。它的整体辐射非常均匀，具有更高的疲劳寿命。多晶体合金容易疲劳，在高温下容易沿着晶界产生裂纹，而单晶把这个条件提高了1～2个数量级。在压气机叶片上，有很大的气动弹性，没有优秀的压气机叶片，承受不了气动弹性引起的疲劳和裂纹。
美国装备波音747、767的JT9D发动机采用PWAl422单晶合金，寿命达9 600小时以上。F-15的F-100发动机用的是第一代定向凝固合金叶片，美国的第二代单晶合金PWAl484和第三代Re-neN6的性能又远远超过了第一代的水平。你可以看到空客和波音的飞机日夜在空中飞行，发动机可靠地工作着。有的CFM-56发动机寿命达到了1.4万小时。

相比之下，俄国发动机寿命就要短很多

AL-31F大修间隔原来只有640小时，后来做了延寿才达到800小时，尽管战斗机发动机与民用涡扇发动机定位不同，但还是能看出基础研究的差距。中国目前能生产的定向凝固单晶叶片与国际水平差距就更大，人家一台发动机顶咱们10台以上。

就原先的米格-21（歼7），大修时间在100小时，这个绝对是非常差的，频繁的换装会耽误飞机的部署和战斗的。当然，现在的发动机寿命有所提高，但差距仍然非常大

欧美在这方面的技术是非常先进的，很多民航的飞机，大修时间在10000小时以上。
军用飞机，与米格-21同时期的F-4所用的J-79发动机，寿命就达到4000小时
F-15用的F-110发动机寿命可达6000-8000小时
F-22用的F-136发动机寿命为13000小时以上

Answer 2

航空发动机使用寿命仅仅几千个小时，战机服役年限却长达二十多年！