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主题：民众质疑中国航空发动机 造不出来就说缺钱
发信人: yxtgh (父母在不远游), 信区: Aviation
题: 民众质疑中国航空发动机 造不出来就说缺钱
发信站: 北大未名站 (日14:24:04 星期二), 站内信件
航空发动机，我们缺什么？
国务院日前印发的《中国制造2025》将航空装备列为未来10年的重要突破目标。
航空装备中，最受关注的当属航空发动机。航空工业被比作现代工业的“皇冠”，航空发
动机更被称为现代工业“皇冠上的明珠”，是飞机的心脏。长期以来，一直有人不理解，
为什么中国造得出神舟飞船、造得出歼—10战机，偏偏造不出先进的航空发动机？
航空发动机的研制究竟难在哪儿？中国该如何通过自主创新进行突破？记者进行了采访。
研制究竟难在哪儿
要承受1700℃以上温度，以及相当于3倍的蓄满水后的三峡大坝底部压力
“航空发动机是经典力学在工程应用上逼近极限的一门技术，本身具有超常的难度。具体
说来，航空发动机是为飞行器提供动力的热力机械，需要在高温、高压、高速旋转的条件
下工作，对研制的要求很高。”中航工业发动机公司总经理庞为介绍说。
温度有多高？目前先进的航空发动机工作温度在1700摄氏度以上，大大超过发动机涡轮叶
片镍基合金的熔点。
压力有多大？发动机压气机增压后的压力高达50多个大气压，相当于3倍的蓄满水后的三
峡大坝底部压力。
旋转有多快？转子每分钟旋转几万转，叶尖承受的离心力相当于40吨重卡车的拉力。
有的人认为，高温、高压、高转速固然对研制提出了高要求，但是宇宙飞船不也会面临高
温问题吗？海洋装备不也要处理高压问题吗？为什么航空发动机研制就被难住了？
庞为解释说，高温、高压和高速，单独看的确可以通过一些技术手段解决。比如：宇宙飞
船、火箭，可以在高温处覆盖隔热瓦，解决高温问题；地面和水面动力，可以把发动机做
得大一点，解决压力、强度问题；一次性产品，如导弹动力、火箭动力，不需要考虑长寿
命，一些难题也就迎刃而解，最后烧掉或者不再使用就行了。
但是，航空发动机不一样，其研制还有“体积要小、重量要轻、寿命要长、可以重复使用
”的要求，这意味着难度成倍增加。“设计航空发动机就是要让它在这些苛刻的约束条件
下使性能得到最大发挥。了解这些特点，也就能够理解研制航空发动机为什么这么难。”
航空发动机之所以被比作现代工业“皇冠上的明珠”，一定程度上因为其研制集中了现代
工业最尖端的技术、最先进的工业成果。因此，航空发动机发展水平也是一国综合国力、
工业基础和科技水平的集中体现。如果一个国家在部分技术环节、部分工业门类上存在短
板，就会制约航空发动机发展。庞为举例说，如果材料工业拿不出最好的高温材料，发动
机的性能就上不去。航空发动机使用的精密电子元器件需要其他配套工业部门研制，如果
这方面无法突破，就会影响到航空发动机性能的发挥。
“目前国际上能搞火箭、导弹、核弹的国家有很多，能搞飞机的也有十几个国家。但真正
能搞航空发动机的国家只有美国、英国、俄罗斯、法国等几个国家。综合国力、工业基础
、科技水平，任何一方面跟不上，都搞不出先进的发动机。”庞为说。
为何需要那么多钱
航空发动机不单是设计、制造出来的，更是试验出来的。反复试验，近似于“烧钱”。
不久前，中航工业集团董事长林左鸣表示，资金投入不足是制约航空发动机取得突破的主
要因素之一。
这一说法立刻引起争议。有的人认为，干不出来就说是钱的事儿，难道钱少一些就真不行
记者了解到，能够生产航空发动机的国家，在这一项目上投入的资金的确不少，且历时较
长。根据统计，过去50年，美国投入航空发动机预研经费就超过1000亿美元。装备美国第
四代飞机F—22的F119发动机，从最初的部件研究到具备完全作战能力历经32年，其中仅
验证机研制和原型机研制共投入31亿美元。在这些国家，研制主体是企业，但大量投资来
自政府。政府往往直接向企业投资研制军用发动机，获得的技术再间接向民用发动机领域
转移。政府也向航空发动机基础研究和应用技术领域进行大量投资。
这么多钱用在哪儿？
林左鸣说，航空发动机不单是设计出来的，也不单是制造出来，更是试验出来的。反复的
试验，一定程度上就相当于“烧钱”。
航空发动机研制，必须借助大量的经验数据。由于航空装备的特殊性，这些数据只能靠自
己试验获得。做试验要购买原材料、加工试验件，研制试验设备，研究试验技术，试验过
程本身也要消耗大量物资和能源。
航空发动机设计制造出来后，还要做大量的试验进行验证，以充分暴露问题。
很多试验是研制程序和规范要求必须做的，包括零件试验、部件试验、系统试验、核心机
试验、整机试验等等，一级一级往上做，一项不能少。其中，整机试验就要做几千小时，
甚至上万小时，是真的在“烧”发动机。一台大推力发动机一小时要烧掉十几吨煤油。有
人会问，难道不能少“烧”一阵子吗？据了解，按照规范，一些性能指标，比如疲劳寿命
，试验累积不到一定时数，就无法知道达不达标。试验暴露出的问题，改进后还要继续试
有些试验是破坏性试验，需要破坏零件或整机。如涡轮盘破裂试验，做完就报废，而且一
做就是几十个盘，因为要累积数据。再比如民用飞机发动机中的风扇包容试验和鸟撞试验
，试验需要损毁整台发动机。这些试验不做又不行，是适航体系、设计体系为了保证飞行
安全而规定必须进行的试验。
个别试验是不是可以省略？庞为告诉记者，我国在航空发动机研制过程中也曾想走捷径，
省去一些试验不做或做的次数少一些，但最后产品技术问题集中暴露，还得补充投资做试
验，而且耽误了项目的总体推进。
除了试验外，制造技术、材料技术也需要相当数量的投入，开展基础研究、应用研究，并
通过反复迭代试验进行验证。
“讲这些不是为了要钱，而是讲清楚航空发动机产业是典型的资金密集型和技术密集型产
业，离不开大量的投入，更依托于一国的总体科技经济实力。”林左鸣说。
换个角度看，航空发动机研制虽然“费”钱，但研制成果运用的时间也很长，不会花一大
笔钱、几年就过时。国际上，一些型号的航空发动机成型后三四十年还在用。
研制正进入最好的时候
到2025年，中国的航空发动机装备有较大把握取得突破，实现与世界航空动力强者同台竞
有一种说法，称“我国航空发动机在上世纪50年代与国外相当，后来才逐渐拉大差距。”
近年来，我国航空发动机研制过程逐渐解密。记者从中航工业了解到，我国真正从预研开
始研究发动机，是在上世纪70年代，型号研制则是从上世纪80年代开始。50、60年代，中
国只是做一些航空发动机的修理和跟踪研制。后来中国从苏联引进了几型发动机生产，但
苏联只转让生产图纸，而且转让的是其即将淘汰的发动机型。如从苏联引进离心式涡喷—
5发动机的时候，苏联的轴流式发动机已经出来了，离心式技术面临淘汰。
“这些告诉我们，花再大的代价也买不来航空发动机先进的设计、试验、制造、材料技术
，我们必须坚定不移地走自主创新之路。”庞为说。
摘取现代工业“皇冠上的明珠”不容易。不过，在中航工业发动机公司采访，不论是科研
人员还是制造人员，许多人都对记者表示，眼下正是研制航空发动机最好的时候。
其一，经过多年持续的自主研制，今天航空发动机研制部门已掌握了一定的研制规律和设
计制造技术，取得了一些成绩，有利于加快推动航空发动机技术取得突破。
其二，我国国家综合实力不断增长，对航空发动机发展的支持将越来越大。今年《政府工
作报告》将航空发动机列为重大项目，《中国制造2025》也将航空发动机作为重点发展的
领域。“航空发动机研制迎来了难得的发展机遇。”林左鸣表示。
其三，随着新技术的发展，以大数据、大联接、云计算、3D打印、新一代互联网等为特征
的“智能智慧化”新业态将提升航空发动机的生产自动化、智能化水平。
其四，资金状况日渐改善。在最新公布的世界500强中，中航工业位居159位，正把更多的
财力和人力用于航空发动机研制。中航工业旗下目前有29家境内外上市公司，正积极通过
资本市场融资，用于发动机项目。同时，社会资本也在积极进入航空发动机领域，有利于
产业发展。
庞为说，随着国家综合实力的增强和企业自身的发展壮大，到2025年，中国的航空发动机
装备有较大把握取得突破，实现与世界航空动力强者同台竞技。
本文来源：人民网-人民日报
【浣溪沙】晏殊
一曲新词酒一杯, 去年天气旧亭台。夕阳西下几时回?
无可奈何花落去, 似曾相识燕归来。小园香径独徘徊。
※ 来源:·北大未名站 bdwm.net·[FROM: 118.122.113.190]
快捷回复：中航工业涡轮院疑似攻克涡扇15发动机叶片难关|航空发动机|中国|俄罗斯_新浪军事
中航工业涡轮院疑似攻克涡扇15发动机叶片难关
　　中国战斗机新一代大推力发动机的研制工作目前正在进行中，近日《中国航空报》的一篇文宣文章提到，位于成都的中航工业涡轮研究院攻克了该型发动机涡轮叶片研制的难关。文章中提到该型发动机“涡轮叶片还要承受超过其金属融化温度700度的高温”、“高温是涡轮部件面对的第一道坎，工作环境温度动辄就是一、两千度”。虽是只言片语，已经足以推测文章中说的是全新一代的高性能军用发动机，很可能就是传闻已久的涡扇-15型发动机。
　　以下为《中国航空报》文章部分内容：
　　涡轮部件，是航空发动机的三大高压部件之一。常见的民用发动机的一个工作叶片发出的功率，就相当于一台F1方程式赛车或3台家用轿车的动力输出。同时，涡轮叶片还要承受超过其金属融化温度700度的高温、大约1000千克的离心拉伸应力。“高温”与“压力”是涡轮工作真实的写照。
　　中航工业涡轮院涡轮技术研究室专业工作就是航空发动机预研项目、在研型号中涡轮部件的气动和结构技术研究和设计……
　　高温是涡轮部件面对的第一道坎，工作环境温度动辄就是一、两千度；涡轮叶片从最早的没有冷却结构的实心叶片，到今天要在一个小小叶片上打成百上千个冷气通道孔的先进超强冷却叶片，其设计和制造难度可见一斑。
　　这是涡轮设计质的飞跃，但同时带给涡轮设计团队的是一个个诸如叶片烧蚀、叶片断裂、叶片掉块等技术难关。肩负着自主研制国产新一代航空发动机的历史使命，他们深深地知道“既然干涡轮，就得多受累”。涡轮部件不能可靠工作，发动机寿命就无从谈起，因为高温，涡轮设计必须兼顾冷却和性能的平衡，发展和使用最先进的工艺及材料，在兼顾性能、可靠性、制造性多因素下进行设计。他们针对高温带来的故障问题进行系统地试验研究：叶片试验、涡轮盘试验、振动试验……在设计―故障―改进的轮回中接受考验，在气动、传热、结构、强度、材料、工艺、试验等专业环节中千锤百炼。难题一个个踩在脚下，“高温”的锤炼，也炼就了他们的技术基础。一次次的磨炼，积累了设计经验，提高了他们解决和应对各种实践问题的能力。
　　如今，院里的涡轮设计技术和这支团队一步步走向成熟：成功开发国内第一个涡轮气动设计系统；国内首个采用复合倾斜叶片的高压涡轮部件等；荣获国家级科技成果奖、部级成果奖10余项，院级成果40多项。
　　观察者网军事分析员指出，在文章中提到的”涡轮叶片要承受超过其金属融化温度700度的高温”一句话令人惊讶，目前制造涡轮叶片的材料一般是镍铬铁合金，这种材料根据合金配方的不同，熔点有一定浮动，约为950摄氏度上下。也就是说，这种新型发动机的涡轮前温度高达1650摄氏度左右，换算成开氏度就是就是约1925开左右。涡轮前温度是发动机先进程度的一个重要指标。据资料，美国F-22战斗机的F119发动机的涡轮前温度约1970开，推力达15.6吨。据俄联合发动机公司资料称，俄罗斯AL-31F发动机的涡前温度则是1665开，推力12.5吨；99M1发动机涡前温度1690开，推力13.5吨。可见涡前温度与发动机推力数据有很大关系。
　　从目前已知的数据来看，只有涡扇-15发动机能够接近这个数字。据公开数据，国产涡扇-10发动机的涡前温度约为1747开，推力传闻比AL-31F略高，可能是12.7吨。这一消息与此前其他文宣文章提到的“涡扇-15的涡轮前温度比前代型号提高200开”的说法相互佐证。
　　根据经验公式，在发动机涡轮和风扇设计水平相同的前提下，涡前温度每提高100开，推力增加15%。那么可以推测，涡扇-15即使在风扇和涡轮设计与涡扇-10处于同一水平的前提下，推力也可达到15.7吨以上。
　　据传，涡扇-15发动机目前已经进行整机台架测试，研制进展相当顺利。《中国航空报》文章从侧面证实了这一传言。
　　12月4日，俄罗斯联合发动机公司总裁在讲话中透露，俄罗斯自行研制的新一代航空发动机“30型”发动机的核心机目前正在组装阶段，据推测这种发动机的性能可能与涡扇-15相似。
　　不过，涡扇-15目前还是由中航工业成都涡轮研究院负责研制，未来在从研制阶段转入生产阶段时可能还要遇到更多问题，对于此型发动机装机飞行时间，恐怕还不能轻率做出估计。
（新浪军事）
（编辑：SN118）
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三峡大坝因蓄水的高度不同，其蓄水量也不同！！！}