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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 4 o# P0 ^; J F3 T
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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。# W: S7 J& p7 c/ ]
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中国航空发动机事业取得长足进步# k$ j6 K' m' |( I+ E9 t8 D
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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？
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Z, t, |0 I; V1 d9 D! u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？
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6 g- Z6 s6 ]5 r7 w: d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。
2 T- t# W8 Q3 M5 y 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。
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记者：您提到的这些发动机处于什么水平？
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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。
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6 X) {9 q1 T8 K# p记者：长江系列发动机具体配装什么飞机？* X# B# [1 v$ H1 j- U% Y- W
/ ?4 d, l' p7 Z) Z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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6 V" r6 G9 z' y" N' C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？! H( C- k% @1 b0 O- F7 l
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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。% h$ A" `/ w$ @# W* [
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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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1 ~+ r& @7 N0 Q, s4 d! L1 s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。9 T8 C8 }; R8 y; ^* Y/ A* n
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。8 }7 [3 J U l* p8 G8 k9 D
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。2 S$ q" Z/ b8 R: S* O
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: t/ I3 @ a9 x7 b记者：为加快国产飞机发动机研制进程，我们做了哪些努力？# ]) D& z# z7 P% z8 }/ B% |
0 f/ B+ ^8 Z, g( F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。
5 }- ^2 m( f1 k# A5 { s4 X 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。) C% L7 \' z3 a
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需要具备十年磨一剑的毅力
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& C, }, U' W0 K* a, x1 }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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3 x* x' e- D4 ?8 ? r5 n( S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。2 l, B3 p4 `! |0 ?# ~
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。
5 {, Y8 L0 C1 W7 t; D6 Y, v. @ 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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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。: ?+ k# \2 w4 [
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。! z' _- W/ `. m _) G
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1 X4 L' m1 d( G' \, f- Y, s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？- G4 R- X W7 Q5 E
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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。
% N/ c" W: t' u0 R% d 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。, K" M5 S# m _- f" W( E6 N; M! O
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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？( D7 g9 Y& ^ N1 G1 C
3 z* ]: D. \ d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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9 e: U' z, S; W记者：当前，“玉龙”发动机还在升级迭代吗？1 Z9 p3 j& ?% }1 _! `
) V4 @* e# |# H) [: E% F( J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& \% @: @5 x1 B0 W9 W, b
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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？& @" f( f, I% y
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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。9 M! b6 o0 m* H7 m/ z/ h% S
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。
6 `! y+ w# w5 _6 A5 h! s$ j 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。& c7 X1 t3 v! \- ^
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( R) B( u7 W, I. ^" f# y, ]/ W$ p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？1 ]7 T8 g0 {/ R5 W# G6 t& l! i
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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。# L4 P$ W0 Y, z+ h
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! S* ]. X3 I# {4 D& _, G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”？. w) u' {: B- N) U
2 T) a4 U, A$ }3 l- v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。- x3 y5 E; P7 u' C" z
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。
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- f4 k! L/ A5 S! y! _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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_3 ] h, k5 x2 c. B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。* s* T1 |3 l4 a' _1 E
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。
' l- j, D4 Y& M3 u# v0 U9 i 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。
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1 L# K' } t, l: c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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6 B4 A2 e% H4 t# m) q4 s6 x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。$ s2 Y) J% D+ E0 ?
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发表于 2023-12-4 10:23:48
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