在当今世界的航空领域,航空发动机的重要性不言而喻,它被誉为飞机的“心脏”。然而,长期以来,世界航空发动机前三强全部是欧美企业,这使得我国在该领域面临着巨大的挑战。那么,我国的航空发动机真的进入瓶颈了吗?
事实上,我国的航空发动机事业一直在砥砺前行,并且取得了显著的进步。中国航空发动机研究院院长罗荣怀表示:“上世纪 90 年代开始,我国逐步打破了国外对航空发动机的技术封锁。‘飞豹’是中国第一款自主研发的航空发动机,在该型飞机研制过程中,我国首次提出了大推力、高可靠性、低成本设计理念,并通过开展技术攻关实现了从‘0’到‘1’的突破。”
中国工程院院士尹泽勇也指出:“党和国家高度重视航空发动机事业发展,经过一代代从事航空发动机事业的航发人的不懈努力,我国航空发动机事业从无到有、从小到大、从弱到强,实现了涡喷、涡扇、涡轴、涡桨等先进航空发动机系列产品的研制生产。”
以国人关注的大飞机动力长江系列发动机为例,尹泽勇院士强调:“在立项之初,我和团队成员的目标就是对标世界一流,做最先进的发动机。经过多年努力,该系列发动机已取得显著进展。cj1000a 发动机能满足 150 座级单通道飞机的动力需求,将是商用飞机的强劲‘中国心’;cj2000 发动机以配装双通道远程宽体客机为目标。这两型大涵道比发动机都具有完全自主知识产权,且油耗低、排放低、噪音低、可靠性高、寿命长,还可通过改进改型系列化发展。”
不过,我们也必须清醒地认识到,我国航空发动机与世界先进水平仍存在一定差距。复旦大学航空航天系教授冯锦璋认为:“虽然中国航空发动机市场潜力巨大,但目前为止,这个市场并不属于我们。从耗油率等商用发动机主要技术指标来分析,我国在研的系列商用航空发动机和世界在役的先进航空发动机相当。我们必须加快研发步伐,使我们的产品早日进入市场,持续优化完善研发能力和突破关键制造技术,加强对应用性基础研究的支持和技术创新的积累,缩短和最终消除我们和世界先进水平的差距。”
中国航空发动机领域的专家们普遍认为,我国在航空发动机方面面临的挑战主要包括以下几个方面:
一是技术难题。航空发动机的结构极为复杂,内部需要容纳多级涡轮、风扇、燃烧室等部件,同时为了减少结构温度,还必须设计出复杂的内部冷却通道。理想的设计方案需要通过不断的试飞测试来摸索,而这方面的优秀设计人才相对匮乏。尹泽勇院士坦然说出大实话:“中国长期滞后在航空发动机领域,主要原因并不是材料加工,而是设计问题。”
二是供应链的稳定性。发动机的制造涉及众多零部件和原材料,确保供应链的稳定至关重要。
三是研发成本高。航空发动机的研发需要大量的资金投入,而且研发周期长,风险较大。
尽管面临诸多挑战,但我国航空发动机的发展前景依然广阔。中国航空工业集团公司党组书记、董事长谭瑞松表示,中国航空工业集团通过组织开展航空发动机重大科技专项,突破了航空发动机关键部件与材料设计制造等核心技术,研制出了具有自主知识产权的国产先进涡扇发动机,掌握了复杂机载系统研制核心技术,使我国航空发动机总体设计、试验验证能力和关键部件制造水平达到世界一流水平。
在可持续航空燃料方面,北京航空航天大学教授、中国航空发动机低排放燃烧联合创新中心首席科学家林宇震建议,我国应采取多种应对措施。例如,利用我国地大人多的特点,培育能在湿地、盐碱地快速大量生长的超级芦竹,为可持续航空燃料提供充足原料供应;采用绝氧热解+费托合成的工艺路线,降低成本;利用绝氧高温热解生产生物炭,实现负碳排放,助力航空运输快速脱碳;根据航空发动机安全性、操作性和环保性要求设计燃料组分,提升航空发动机的性能;提出将燃料视作独立产品进行适航认证的方法,降低认证时间和费用。
为了实现我国航空发动机的进一步发展,专家们提出了以下建议:
加强政策引导,加大对航空发动机领域的投入和支持力度。政府可以制定相关政策,鼓励企业和科研机构积极参与航空发动机的研发,为其提供必要的资金和资源保障。
重视人才培养,吸引和培养更多优秀的设计、研发和制造人才。高校和科研机构应加强相关专业的建设,培养具有创新能力和实践经验的高素质人才。
加强国际合作与交流。通过与国际先进企业和科研机构的合作,学习他们的先进技术和经验,同时也提升我国在国际航空发动机领域的影响力。
持续加大研发投入,不断进行技术创新和突破。在关键技术和核心部件的研发上取得更多成果,提高发动机的性能和可靠性。
总之,我国航空发动机事业在取得长足进步的同时,确实还面临着一些挑战。但只要政府、企业和科研机构共同努力,采取有力措施,充分发挥我国在相关领域的优势,加强人才培养和技术创新,相信我国航空发动机的研发水平将不断提升,逐渐缩小与世界先进水平的差距,为我国航空工业的发展注入更强大的动力,未来在世界航空发动机领域占据一席之地。
航空发动机的发展是一个长期而复杂的过程,需要坚持不懈的努力和持续的投入。我国在该领域已经迈出了坚实的步伐,未来的发展值得期待。让我们共同关注和支持我国航空发动机事业的发展,期待着我国自主研发的航空发动机能够翱翔在更广阔的天空!