資料圖：國產(chǎn)大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)展出模型
8月28日，中國航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)在北京掛牌成立，標(biāo)志著我國航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)將形成全新格局，對我國航空工業(yè)未來發(fā)展具有重要意義。
新掛牌成立的中國航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)，是由國務(wù)院、北京市人民政府、中國航空工業(yè)集團(tuán)公司、中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司共同出資組建的國有控股集團(tuán)公司。注冊資本人民幣500億元，下轄職工9.6萬人，包括中國科學(xué)院和中國工程院院士6名、“千人計劃”6人以及一批專家學(xué)者、杰出技術(shù)技能人才。
新成立的中國航空發(fā)動機(jī)公司將集中致力于發(fā)動機(jī)設(shè)計、制造、試驗(yàn)、相關(guān)材料研制等方面，建立中國航空動力研制和生產(chǎn)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，以提升我國航空發(fā)動機(jī)整體水平，立足自主創(chuàng)新解決中國航空動力。
中國航發(fā)研究院院長劉廷毅：探索形成小核心、大協(xié)作、專業(yè)化、開放式的一種研發(fā)生產(chǎn)體系。真正走出一條從基礎(chǔ)研究到關(guān)鍵技術(shù)突破，到戰(zhàn)略性航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品研制這么一條自主創(chuàng)新研制的發(fā)展道路，同時也帶動我國科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)水平的提升。
航空發(fā)動機(jī)由于研制難度高，技術(shù)含量高，產(chǎn)業(yè)回報高的特點(diǎn)，被譽(yù)為是現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”，迄今為止，世界上也只有少數(shù)幾個國家掌握先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)的研制和生產(chǎn)技術(shù)。我國將通過建立中國航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)，集中力量發(fā)展航空發(fā)動機(jī)。
中國工程院院士尹澤勇：航空發(fā)動機(jī)是飛行器的心臟，飛行器的劃時代的突破，都直接和航空發(fā)動機(jī)的技術(shù)進(jìn)步有關(guān)系。最明顯的例子是民用航空，正是有了大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)，我們才能夠在24小時以內(nèi)，通過航空工具到達(dá)世界上任何一個地方，真正實(shí)現(xiàn)了地球村的概念。正是由于航空發(fā)動機(jī)的發(fā)展，改變了我們?nèi)祟惖纳罘绞健?/p>
尹院士告訴我們，航空發(fā)動機(jī)的研制覆蓋空氣動力學(xué)、燃燒學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等多個學(xué)科，研制周期和產(chǎn)業(yè)鏈長，但一旦研制成功，對經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的帶動作用也尤其巨大。
中國工程院院士尹澤勇：有人統(tǒng)計過，每單位重量產(chǎn)生的價值來說，假設(shè)船舶的產(chǎn)品價值為1，小汽車是9，電視機(jī)是50，飛機(jī)只有800，航空發(fā)動機(jī)可以高達(dá)1400。通過這些數(shù)據(jù)也可以看到航空發(fā)動機(jī)的巨大的經(jīng)濟(jì)帶動作用。
目前，全世界能夠研發(fā)航空發(fā)動機(jī)的只有美國、俄羅斯、英國、法國和中國，而這些國家也一直將航空發(fā)動機(jī)放在工業(yè)領(lǐng)域最為優(yōu)先發(fā)展的位置。中國正在研制的C919大型客機(jī)、運(yùn)-20大型運(yùn)輸機(jī)以及未來的寬體客機(jī)，都對中國航空發(fā)動機(jī)的研制提出迫切需求。
造航空發(fā)動機(jī)到底有多難
雖然航空發(fā)動機(jī)對于社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)帶動具有如此高的價值，但是研制航空發(fā)動機(jī)也同樣是世界公認(rèn)的難題。那么造航空發(fā)動機(jī)到底有多難？按照如此苛刻的標(biāo)準(zhǔn)來研制發(fā)動機(jī)又是為什么呢？
航空發(fā)動機(jī)的難，主要來自它的復(fù)雜和精密。說它復(fù)雜，是因?yàn)楹娇瞻l(fā)動機(jī)的工作原理涉及到科學(xué)技術(shù)和工程技術(shù)幾乎所有的專業(yè)領(lǐng)域；而說它精密，是因?yàn)榘l(fā)動機(jī)整體狹小，工作環(huán)境苛刻，要求在有限的空間里，裝下上萬個零部件，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能。
中國工程院院士尹澤勇：拿一臺戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)來說，一般直徑1米，長度4-5米，這么小的空間內(nèi)要放10幾級，甚至加起來有20幾級的風(fēng)扇壓氣機(jī)、渦輪、還有加力燃燒室，數(shù)萬個零部件。要把我們大氣環(huán)境，一個大氣壓的空氣壓縮到40-50個大氣壓。這個不知道比逆水行舟難多少倍。
而且，完成了最初的設(shè)計制造，還僅僅是開始，能夠打造一臺經(jīng)久耐用、性能卓越的航空發(fā)動機(jī)更為困難。比如在發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，一分鐘甚至能夠高達(dá)數(shù)萬次，如何能保證它的長壽命，這給材料的耐熱和散熱提出了更高要求。
中國工程院院士尹澤勇：普通材料如果不輔佐以精細(xì)的冷卻技術(shù)的話頃刻之間就會灰飛煙滅，我們最好的高溫合金工作溫度也只有1100度左右。我們要在航發(fā)結(jié)構(gòu)中設(shè)置非常復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)，像迷宮一樣的冷卻通道，要加工出數(shù)以萬計的微細(xì)的冷卻小孔。有這些都給我們設(shè)計制造和試驗(yàn)帶來極大的挑戰(zhàn)。
此外，全新研制一型航空發(fā)動機(jī)的時間，會遠(yuǎn)大于研制一型同時期的飛行器，這就意味著，立足自主研發(fā)中國航空發(fā)動機(jī)，需要有更好的耐心和科學(xué)的方法。
中國工程院院士尹澤勇：之所以研制周期長，研制經(jīng)費(fèi)多，根本的原因，航空發(fā)動機(jī)不只是設(shè)計出來的，也是試驗(yàn)和試飛出來的。按照目前全世界對航空發(fā)動機(jī)研制的基礎(chǔ)理論和基本方法掌握的程度來說，沒有哪一個國家可以只憑設(shè)計和計算就可以精準(zhǔn)預(yù)測結(jié)果是什么樣。
一臺先進(jìn)的航空發(fā)動機(jī)包括上萬個零件，需要高技術(shù)水平的加工生產(chǎn)線、高成熟度的工藝材料體系，以及嫻熟的工人進(jìn)行精密地裝配。但是僅僅是這樣描述，恐怕我們?nèi)匀徊荒苡星袑?shí)的體會。來看一段90秒的獨(dú)家視頻，了解下先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)裝配的震撼過程。
航空發(fā)動機(jī)分支如下：
老式：活塞式發(fā)動機(jī)（如二戰(zhàn)時期大部分帶螺旋槳的飛機(jī)）
現(xiàn)代：噴氣式發(fā)動機(jī)（現(xiàn)代飛機(jī)使用的都是噴氣式了，比活塞式效率更高，能力更強(qiáng)）
其中噴氣式發(fā)動機(jī)是個很大的家族，包括：
渦槳發(fā)動機(jī)：我國運(yùn)8、運(yùn)9都采用自主研制的渦槳發(fā)動機(jī)，有螺旋槳，但是也采取噴氣式推進(jìn)，省油、經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是速度慢推力小。
渦輪噴氣發(fā)動機(jī)（渦噴發(fā)動機(jī)）：推力大，耗油高，但是不適應(yīng)低速度，適用于高空高速飛行的飛機(jī)，配備我國自主研制渦噴發(fā)動機(jī)的有殲7、山鷹教練機(jī)等。
渦軸發(fā)動機(jī)：我國直-10、直-19都采用自主研制的渦軸發(fā)動機(jī)。這是專門為直升機(jī)使用的發(fā)動機(jī)。
渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)（渦扇發(fā)動機(jī)）：現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)的王者，通過風(fēng)扇結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)氣壓，實(shí)現(xiàn)更大推力，同時在高速和低速范圍內(nèi)都能穩(wěn)定工作，現(xiàn)代先進(jìn)航空器都在使用渦扇發(fā)動機(jī)，尤其是大型客機(jī)和高性能戰(zhàn)斗機(jī)，目前國際上在渦扇發(fā)動機(jī)生產(chǎn)上最為著名的是美國通用電氣、英國羅爾斯·羅伊斯（羅羅，也就是勞斯萊斯那家）和美國普拉特·惠特尼（簡稱普惠，PH），另外目前波音新一代737（B737MAX）、空客新一代320（A320neo）、我國C919等先進(jìn)客機(jī)，開始選用美國通用和法國賽峰旗下斯奈克瑪公司合作成立的cfm國際發(fā)動機(jī)公司的LEAP系列渦扇發(fā)動機(jī)，可見這一行業(yè)也是長江后浪推前浪。