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航空发动机研发有多复杂？

2016年08月29日01:29 科技日报

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　　作为“现代工业皇冠上的明珠”的航空发动机，是衡量一个国家综合科技水平、科技工业基础实力和综合国力的重要标志。28日，中国航空发动机集团有限公司在京正式成立。

　　当今世界上最复杂的工程系统

　　航空发动机的研发有多复杂？

　　中国航发的专家说，这是当今世界上最复杂的、多学科集成的工程机械系统之一，涉及气动热力学、燃烧学、传热学、结构力学、控制理论等众多领域，需要在高温、高压、高转速和高载荷的严酷条件下工作，并满足推力／功率大、重量轻、可靠性高、安全性好、寿命长、油耗低、噪声小、排污少等众多十分苛刻而又互相矛盾的要求。

　　举个例子，发动机燃烧室及涡轮处的温度能达到1600—1700℃，加力燃烧室内温度高达1800—1900℃，而目前高温合金材料耐受的最高温度仅为1100℃。这就必须在发动机中采用复杂的冷却系统，设置迷宫一样的冷却通道、成千上万个引入冷气的细微小孔。

　　据统计，全新研制一型跨代航空发动机，一般需要二十几年，比全新研制同一代飞机时间长一倍。

　　专家表示，之所以研制周期长，资金投入大，是因为航空发动机不仅是设计和制造出来的，也是试验和试飞出来的。即使是技术最先进的国家，其当前技术水平也不足以完全通过设计分析预测结果。只有经过设计—制造—试验—修改设计—再制造—再试验的反复摸索和迭代过程，才可能完全达到技术指标的要求。

　　重要战略地位和巨大经济带动作用

　　中国航发有关负责人表示，成立中国航发，使创新发展航空发动机成为国家意志，缘于航空发动机具有重要战略地位和巨大技术经济带动作用。

　　航空发动机是保证国家安全、彰显强国地位的航空武器装备的“心脏”。

　　近代飞行能力的每一次突破，都与推进技术的发展直接相关。例如垂直起落飞机的成功，仰仗于可旋转喷管发动机的成功研制；巨型宽体客机的问世，少不了大涵道比大推力涡扇发动机的应用；先进战机的超声速巡航和超机动性主要依靠发动机高推重比和矢量喷管。

　　正是随着民用航空发动机推力、耗油率、可靠性和寿命等指标的不断提高，人类现在才能够在24小时内到达世界任何地方，使世界变成了真正意义上的“地球村”。

　　此外，航空发动机产业链长，覆盖面广，涉及机械、材料、电子、信息等诸多行业，对基础工业和科学技术的发展有巨大带动作用和产业辐射效应。据统计，按照产品单位重量创造的价值计算，如果以船舶为1，则小汽车为9、电视机为50、大型喷气飞机为800、航空发动机高达1400。

　　举全国之力突破核心技术

　　为落实创新驱动发展战略，建设制造强国，加快推进航空发动机产业自主创新发展，我国实施“两机”重大专项，举全国之力突破核心技术，大力发展航空发动机和燃气轮机技术及产品。

　　2016年1月，国务院正式批复中国航发的组建方案；3月，中组部和国资委先后宣布了主要领导以及董事、监事的任职决定；5月，集团完成工商注册；8月，总部正式入驻北京海淀区。