航空發(fā)動(dòng)機(jī)究竟有多難?要舉全國(guó)之力
28日,中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)公司正式宣布成立,這是繼南北車合并、中國(guó)遠(yuǎn)洋集團(tuán)和中國(guó)海運(yùn)集團(tuán)合并后,央企改革的又一“大手筆”,也吹響了中國(guó)向更高水平航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)起沖擊的號(hào)角。
中國(guó)航發(fā)將集中致力于發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、相關(guān)材料研制等方面,建立中國(guó)航空動(dòng)力研制和生產(chǎn)的完整產(chǎn)業(yè)鏈,以提升我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體水平,立足自主創(chuàng)新解決中國(guó)航空動(dòng)力。
作為“現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠”的航空發(fā)動(dòng)機(jī),是衡量一個(gè)國(guó)家綜合科技水平、科技工業(yè)基礎(chǔ)實(shí)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志,那么,航發(fā)研發(fā)到底有多復(fù)雜,需要我們舉國(guó)之力去突破?
可以說,航發(fā)是當(dāng)今世界上最復(fù)雜的、多學(xué)科集成的工程機(jī)械系統(tǒng)之一,涉及氣動(dòng)熱力學(xué)、燃燒學(xué)、傳熱學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、控制理論等眾多領(lǐng)域,需要在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速和高載荷的嚴(yán)酷條件下工作,并滿足推力/功率大、重量輕、可靠性高、安全性好、壽命長(zhǎng)、油耗低、噪聲小、排污少等眾多十分苛刻而又互相矛盾的要求。
舉個(gè)例子,發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室及渦輪處的溫度能達(dá)到1600-1700℃,加力燃燒室內(nèi)溫度高達(dá)1800-1900℃,而目前高溫合金材料耐受的最高溫度只有1100℃,這就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)中采用復(fù)雜的冷卻系統(tǒng),設(shè)置迷宮一樣的冷卻通道、成千上萬個(gè)引入冷氣的細(xì)微小孔。
據(jù)統(tǒng)計(jì),全新研制一型跨代航空發(fā)動(dòng)機(jī),一般需要二十幾年,比全新研制同一代飛機(jī)時(shí)間長(zhǎng)一倍,而且投入資金也更多,這是因?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)不僅是設(shè)計(jì)和制造出來的,也是試驗(yàn)和試飛出來的。
事實(shí)上,即使是美國(guó)、俄羅斯這樣技術(shù)最先進(jìn)的國(guó)家,其當(dāng)前水平也不足以完全通過設(shè)計(jì)分析預(yù)測(cè)結(jié)果,只有經(jīng)過設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、修改設(shè)計(jì)、再制造、再試驗(yàn)的反復(fù)摸索和迭代過程,才可能完全達(dá)到技術(shù)指標(biāo)的要求。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是保證國(guó)家安全、彰顯強(qiáng)國(guó)地位的航空武器裝備的“心臟”,而近代飛行能力的每一次突破,都與推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展直接相關(guān)。
統(tǒng)計(jì),按照產(chǎn)品單位重量創(chuàng)造的價(jià)值計(jì)算,如果以船舶為1,則小汽車為9、電視機(jī)為50、大型噴氣飛機(jī)為800、航空發(fā)動(dòng)機(jī)高達(dá)1400。
2016年1月,國(guó)務(wù)院正式批復(fù)中國(guó)航發(fā)的組建方案;3月,中組部和國(guó)資委先后宣布了主要領(lǐng)導(dǎo)以及董事、監(jiān)事的任職決定;5月,集團(tuán)完成工商注冊(cè);8月,總部正式入駐北京海淀區(qū)。
作為中央管理的國(guó)有特大型企業(yè),中國(guó)航發(fā)注冊(cè)資本人民幣500億元,是實(shí)施航空發(fā)動(dòng)機(jī)專項(xiàng)的責(zé)任主體,由國(guó)務(wù)院、北京市人民政府、中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司、中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司共同出資組建,是國(guó)有控股的集團(tuán)公司,現(xiàn)有職工9.6萬人,擁有一支高素質(zhì)、創(chuàng)新型的科技人才隊(duì)伍。