李长久:中国加快研制航空发动机以迈向航空强国

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导读:[微信公众号“华语军事”原创文章,转载请标明作者及来源] 文 / 华语军事专栏作者 李长久 航空发动机是各种飞机的“心脏”、被誉为“现代工业皇冠上的明珠”。2016年8月28日,中国航空发动机集团有限公司在京正式成立,加快实现航空发动机及燃气轮机自主研发和制造生产,把我国建设成为航空强国。 “人类的活动范围,经历了从陆地到海洋,从


[微信公众号“华语军事”原创文章,转载请标明作者及来源]

文 / 华语军事专栏作者 李长久

航空发动机是各种飞机的“心脏”、被誉为“现代工业皇冠上的明珠”。2016年8月28日,中国航空发动机集团有限公司在京正式成立,加快实现航空发动机及燃气轮机自主研发和制造生产,把我国建设成为航空强国。

“人类的活动范围,经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层,再从大气层到外层空间的逐步扩展过程。”1903年,美国在自行车行工作的莱特兄弟在滑翔机上安装12马力汽油发动机,试飞成功, 标志着人类进入航空时代。1913年,法国工程师雷纳·劳伦提出冲压发动机概念。1935年,法国工程师雷内·莱杜克完成了世界首次冲压发动机地面点火试验,证明了冲压发动机作为推进装置的可行性。20世纪40年代后期,美国“大黄蜂”计划、法国“leduc-010”飞机等项目,都先后成功开展了冲压发动机飞行试验,到20世纪50年代,冲压发动机开始进入了工程应用阶段。如今,每2秒钟就有一台由美国通用电气航空集团生产的喷气及涡浆发动机提供动力的飞机起飞。每天有超过300万位乘客乘坐由法国斯奈克玛公司和美国通用电气公司联合组建的CFM国际公司提供发动机的飞机出行。“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小时内到达全球任何地方,人类赖以生存繁衍和发展的地球变成了真正意义上的‘地球村’。”

有专家介绍:“航空发动机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、排污少等诸多十分苛刻而又互相矛盾的要求。”随着航空发动机不断改进、更新和质量不断提高,一百多年来,飞机种类不断增多、数量急剧增加和作用越来越大。据统计,从1932年到1939年,美国、苏联、英国和法国等反法西斯联盟国家的飞机产量从4233架增加到23608架,并有充足的石油资源供应;德国、日本和意大利三个法西斯国家的飞机产量从1227架增加到14762架,缺少石油资源供应,这是在第二次世界大战期间,反法西斯联盟国家和世界人民取得世界反法西斯战争胜利的重要条件之一。几十年来,大国都在继续研发与改进和生产军用飞机。

1945年第二次世界大战结束以来,在世界和平与发展的大环境下,全球民航事业快速发展、远程大型客机需求相应增加,但远程大型客机主要由美国波音公司和欧洲空客公司提供。波音737客机单价约5000万美元,波音787客机单价高达2.25亿美元。30多年来,由于没有国产远程大型客机,我国所需这类客机都从外国公司购买。据不完全统计,截止2014年底,我国几大航空公司购买的波音、空客飞机都在1000架以上。据波音公司预测,未来20年内,全球需要新增8800架宽体客机,总价值达2.7万亿美元。其中,中国需要购买1500架宽体客机。据空中客车公司发布的2015年至2034年全球航空市场预测,未来20年内,全球航空市场飞机需求年均增长率为4.6%,中国需要新增飞机5400架,占同期全球航空市场新机需求量的约17%。

早在1970年8月,国家下达代号“708工程”任务,设计制造我国自己的大型喷气式客机。10年后,“运十”客机腾空而起。然而,由于种种原因,1985年,“运十”项目被无限期搁置。2007年,C919大型飞机研制重大科技专项正式立项,自2008年起开始研制,“C”是COMAC的第一个字母,也是China的第一个字母,体现了研制大客机是国家意志、人民期望。第一个“9”寓意天长地久,“19”代表最大载容量是190人。C919大型客机是全国产学研结合的复杂系统工程,国内有22个省市、200多家企业、36所高校、数十万产业人员参与了C919大型客机研制,包括宝钢在内的16家材料制造商和54家标准件制造商成为C919大型客机项目的供应商或潜在供应商。2015年11月2日,我国自主研制的C919大型客机总装下线,从红色幕布中缓缓驶出,向世人展露真容。截止2015年底,C919大型客机总订单超过500架。

中国商飞公司董事长金壮龙介绍,C919整机的产权属于中国商飞所有,研制时是以中国商飞公司的团队为核心,飞机的设计、总装、试飞、销售等关键环节都掌握在中国商飞手里,C919发动机是CFM国际公司生产的。金壮龙说,至于外国企业提供零部件或技术,这在全球航空制造业中是常见的事。像波音、空客这样的航空制造业巨头,在研制飞机时也在很多关键零部件上使用国外的产品。据专家介绍,C919项目团队已经攻克了一系列难关,C919的零件、设备、部件、部段总共超过百万件,在最核心的机载系统供应商选择上,C919项目明确了从国外供应商中择优选择与中国合资的企业,最终促成国外供应商与国内企业合作,组建了航电、飞控、电源、燃油和起落架等机载系统的16家合资企业。他说,中国商飞公司用“主制造商—供应商”模式制造C919大型客机,在坚持中国制造的前提下,最大限度地“聚全球之智”,提高了国产飞机的性能。

很多国家的经验教训是,要处理好引进技术和自主创新的关系。能够引进的技术要积极引进,实现互补互利。但是,核心技术和关键零部件,要立足自主创新。据统计,国外第四代战斗机发动机部件技术研究始于20世纪70年代初,到2005年12月投入使用。具备初始作战能力,周期长达30年。全新研制一型跨代航空发动机一般也需要二十几年。虽然周期长,但航空发动机具有重要战略地位和技术经济带动作用。因此,几个大国都奋力争取在这一领域的优势地位。我国自主创新研制航空发动机,旨在实现从航空大国迈向航空强国。

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