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发表于 2024-2-2 23:54:25
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太行实验室是国家新型科研事业单位，总部位于成都科学城
本帖最后由 aoitsukasa2me 于 2024-2-2 23:58 编辑 , B( d3 n# n* Z9 s8 [, y' t/ B
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中国工程院院士、中国航发科技委原主任尹泽勇日前接受科技日报记者访谈时表示。 |* ] J/ b4 d8 x0 e X9 f
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8 O4 z, F- }: s0 d9 y* L. X中国航空发动机事业取得长足进步1 Q$ F" M8 _7 p) Y
' u9 y% S E' Y! b记者：航空发动机被称为现代工业“皇冠上的明珠”。世界上有哪些国家能研制先进航空发动机？8 j5 T/ r. k, }* r0 b( m% w
w# _: q( O, R" P" d, c# i- J尹泽勇：当前，美国、俄罗斯、英国、法国和中国能够研制先进航空发动机。新中国航空发动机事业在抗美援朝的烽火中诞生，靠的是自强不息。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。
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记者：中国航空发动机事业发展现状怎样？这些年涌现出了哪些代表性产品？8 N9 E. z; d" w8 a- f5 M4 L+ S
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尹泽勇：党和国家高度重视航空发动机事业发展。2023年9月1日，习 近 平 总 书 记专门给中国航发“李志强班”职工回信指出，“这些年，中国航空发动机事业有了长足进步，初步探索出一条自主创新发展的新路子”。这是对航空发动机事业取得成绩的高度概括和褒奖。, n2 N( e2 W; M
这些年，航空发动机取得长足进步。民用发动机方面，近年航展中，中国航发先后展出CJ(长江)1000A、CJ2000等大涵道比涡扇商用发动机，AES100、AEP100等涡轴、涡桨通航动力，以及其他各类新型发动机。这些都是我国航空发动机事业取得长足进步的具体体现。& _# O2 Z5 @: _4 K7 \8 I) ~7 d6 d
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记者：您提到的这些发动机处于什么水平？1 a) g: b3 o, ^4 L5 f1 S
4 W( p* v2 q0 m. k' O8 A+ ^尹泽勇：以国人关注的大飞机动力长江系列发动机为例。我是该系列发动机的首任总设计师。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。$ p* p% R2 u( D( f8 X4 B. X
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记者：长江系列发动机具体配装什么飞机？+ K, F7 {$ \& y5 H: J+ L& ^
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尹泽勇：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。
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坚持自主研制理念不动摇
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, |$ c/ }( V8 S/ s记者：曾有种说法是，“一代人，一型航空发动机”。研制发动机为什么需要这么长时间？! m; `- @: [7 N/ l, s. m! n6 d$ T
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尹泽勇：研制航空发动机是一个复杂的系统工程，集成了气动、燃烧、结构强度、控制、机械、材料等诸多现代科学技术的最新成就。发动机的使用要求也特别苛刻。发动机需要在高温、高寒、高原及盐雾等复杂环境下长期可靠工作。它的设计、制造及试验工作量极大，因此研制周期长。
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记者：随着新机制以及新技术的出现，我国发动机研制周期是否会缩短？
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尹泽勇：我国航空发动机自主研制步伐在不断加快。尤其是2016年，党和国家批准成立中国航发后，许多关键核心技术都实现了突破。5 V) s7 d. l. R
我深有体会的是，研制战线全体成员直面困难，敢于拼搏，采取了许多创新理念、创新方法。" S! I: q/ I# _8 a3 X6 k/ `6 k
比如，我们着力加强应用基础理论研究、共用技术研究和型号预先研究，并与型号研制紧密结合；加强叶片、轮盘、控制系统、轴承等关重件和关键成附件研制；加强试验能力、生产能力和保障能力建设等。我们的工作很务实也很有成效，保证了发动机技术水平的大幅提高及研制周期大幅缩短。& I+ B2 c+ Z, I2 s
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% x4 [) R$ C+ d4 h- x h, W% [: v2 J记者：为加快国产飞机发动机研制进程，我们做了哪些努力？& V \9 k5 [) P: p+ ?5 o S, k; @7 a# t
' J% _4 m, y" `* ?尹泽勇：我们做的最重要的努力是坚持自主研制理念不动摇。这些年，我们克服重重困难，主动建立起自主创新研发流程，大力应用仿真技术，建立健全质量管理体系，推进“一次成功”工程实施，推广“一装一试”装配模式转换等。设计、试验、制造水平不断提高，研发周期不断缩短。' m9 Z1 T2 z% H6 t7 `
近8年来，一批新型发动机成功首飞，一批重点型号鉴定定型，一批关键技术被陆续攻克，一批核心装备正在加速研制。
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3 e4 S* k$ ^6 k- S4 S需要具备十年磨一剑的毅力2 R7 p5 y" U+ O1 q8 z. O
4 A* K7 u: R! L" r/ \2 o( C: t7 F0 w& n记者：研制高技术水平的发动机，需要具备什么条件？
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& {8 g! L" _+ i尹泽勇：想独立自主研制出技术先进、质量可靠的航空发动机，需要科学的研制方法、先进的技术手段和创新务实的研发团队。当然，也要付出大量的资源，具备十年磨一剑的毅力。5 q/ ^4 z1 `1 s- a
20世纪七八十年代，我和团队成员在发动机设计中，创新研究应用先进的数值分析方法。这也是现在设计分析的重要方法之一，对加快自主创新研制至关重要。/ c5 b2 F3 ^; j8 j
从当年开展方法研究，到今天团队成功开发出我们自己的通用设计优化工业软件，这个过程非常艰苦，没有毅力无法坚持下来。
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$ K8 q3 @" B5 K/ W) Y. P2 E记者：在能力建设方面，我们做出了什么创新举措？
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尹泽勇：这些年，相关部门加大了支持力度。我们加快设备建设进度，新建的航空发动机高空模拟试验基地、航空发动机露天试车台等一批先进的试验设施，都有力保障了先进发动机研制。9 O8 g) u3 k$ O, r% D
我们还充分利用新型举国体制优势，聚合全国力量，组建“国家队”。如成立中国科协航空发动机产学联合体等，形成融通创新基本格局。
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记者：2016年，“玉龙”发动机首次展出。这款新型涡轴发动机完全由我国自主设计研发，并获得国家科学技术进步奖一等奖。这是我国航空发动机单独申报取得的最高国家级奖项。“玉龙”发动机的成功研发，对中国航空发动机事业的重要意义是什么？
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尹泽勇：“玉龙”是我国第一型走完自主创新研发使用发展全过程的涡轴发动机。其根本转变了我国涡轴发动机的研制方式，实现了涡轴发动机技术水平从引进国外专利生产，到完全自主创新研发先进发动机的本质性跨越。
8 f* o% w( k- h/ [! ]; k. t/ p2 s 作为该发动机的总设计师，我认为其成功研发更重要的意义，在于证明了我们敢想敢干敢胜利。外国人能做到的，中国人不仅能做到，还能做得更好。
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8 k# u! L3 h" M: r; e记者：“玉龙”发动机1984年启动研制，至今已有40年，这个过程中凝练出了“玉龙”精神，这具体是什么？
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( u4 Q0 M6 o/ B3 m5 {' H尹泽勇：今年恰逢“玉龙”发动机研发、使用、发展40年，我亲历并见证了“玉龙”发动机的不断发展。在它的预先研究、设计研制、批量列装、改进改型发展过程中，凝练形成了“脚踏实地、自主自立、执著坚守、志在超越”的“玉龙”精神。这种精神激励我们研发出更多自主创新先进发动机。
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2 x2 F3 W+ o- l0 C& S4 S记者：当前，“玉龙”发动机还在升级迭代吗？6 x3 z9 `; n6 O6 q
( a9 o1 @. l2 {: O2 j, O' Y( ^尹泽勇：近年来，研制团队不断改进升级，“玉龙”发动机的性能、使用寿命已远超定型时的要求。而且团队进一步创新研发了一系列先进发动机，比如AES100即团队发展出的最先进第四代民用涡轴发动机。此外，还有相应的涡桨及涡扇发动机等。
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可从多方面评价发动机的先进性
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. P& O( _7 p1 @0 j& \4 G* t, c记者：您长期从事航空发动机研制工作。在您看来，一型先进发动机的标准是什么？
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, v( H# g. @. c: z尹泽勇：我1962年上大学进入航空领域，毕业后进入航空发动机行业至今，先后参与研制了多型涡扇、涡轴和涡桨发动机以及直升机传动系统。
* b. M, L8 `; b: n! u3 m 我认为，一型发动机先进与否，大致可从设计、制造和使用效果等方面来判断。& }, X/ [( i) J2 ]
只有运用最先进的制造技术，才能造出好发动机。比如，涡轮叶片是发动机“核心中的核心”。要生产出大推力(功率)、高推(功)重比的发动机，必须提升涡轮前的温度。而在高温下，涡轮叶片材料的持久、蠕变强度、抗热疲劳等性能则是其长期工作的基础，是判断一台发动机先进与否的标志之一。
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记者：您提到高温环境下涡轮叶片材料的性能是其长期工作的基础。那么，当前应用的拥有良好热强性能的金属材料是什么？
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尹泽勇：目前拥有良好热强性能的金属材料就是镍基单晶合金。在研制“玉龙”发动机的过程中，我们在国内最先研发制造了最先进的单晶合金叶片，克服了材料制备、叶片加工等一系列困难，保证了“玉龙”发动机的先进性。% B# ^% A0 p7 k3 g) Q. u; @
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记者：涡轮叶片材料的发展，是否会随着涡轮前温度的上升“水涨船高”？! Q* d+ I& k% @' U% _3 |( R
' Z7 S* y; J, I9 S2 s/ [5 Q* N M, w) @尹泽勇：是的。从高温合金到定向合金，再到单晶合金，以及陶瓷基复合材料，每种新材料的诞生，都提升了涡轮叶片的热强性能。
/ S9 T; _2 t( @! W: P2 s5 g 但是新材料总有一个成熟过程，在研制“玉龙”发动机时，我们采用单晶高温合金，极大提高了发动机性能。现在，我们又在研究热强性更佳的陶瓷基复合材料叶片。: a5 {9 @: s, k: U
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8 o9 e6 E, y7 X0 d' {+ k记者：从发动机的使用角度来说，您认为应如何在技术先进和成本适合之间取舍？
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1 z2 x" W4 i) u* U7 J尹泽勇：最合适的才是最好的。航空器种类很多，对各类发动机的要求各不相同。从飞机用户的使用需求出发，既能够满足使用需要，又经济可靠，才是好的发动机。
# k! C( _4 M, {& r L6 ^( R 如果发动机只是满足狭义的技术先进，但成本高昂、使用维护不便，用户承受不起，是没有竞争力的。
+ |9 g. v s; D! L; } P( R1 d 发动机的先进性，也包括经济性和维护性。AES100发动机在促进经济性和维护性方面已做了大量工作。我指导团队在其先进通用核心机基础上发展了涡轴、涡桨、涡扇发动机和燃气轮机，具有极大经济优势。
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记者：请谈谈航空发动机未来的发展趋势。# a6 O, c( B' \, f( O
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尹泽勇：航空发动机未来要满足碳达峰碳中和的要求。如今，民用发动机技术创新的方向，正在从提高热效率减少碳排放的渐进式改革，向开发新的低碳推进技术与新燃料的革命性变革转变。其中，可持续航空燃料、新型混合动力推进技术、氢动力技术等已成为最具代表性的颠覆性技术。
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记者：中国航发在这方面有哪些研究？进展如何？
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尹泽勇：我前面说过，要做就做最先进的发动机。这些年，为实现“双碳”目标，我们已系统布局前沿颠覆技术，加快推动氢能、混电等新能源、新原理航空动力技术的研究，努力抢占未来前沿动力制高点。2 h1 `# W3 `8 U, `1 ?# U G
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发表于 2023-12-4 10:23:48
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