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打造“中国发动机”:深度解读中国航空发动机集团

发布时间:2017-03-15 作者:e-works专家 林雪萍  来源:知识自动化
一则“中国航空发动机集团完成组建”的短暂消息,迅速在人群里沸腾。1.25日正式发布官方消息,但马蜂窝已经被炸开。如果说组建不过是马拉松的第一步,焦急的国民已经恨不得在终点线上张望和等待亲人来冲线了。
    昨天下午,一则“中国航空发动机集团完成组建”的短暂消息,迅速在人群里沸腾。1,25日正式发布官方消息,但马蜂窝已经被炸开。如果说组建不过是马拉松的第一步,焦急的国民已经恨不得在终点线上张望和等待亲人来冲线了。 
 
    发动机单飞
 
     发动机将脱离中航的母体,寻求独立发展。这是一个划时代的大事。这意味着传闻已久的“飞发分离”已经完成。2012年起便开始酝酿的航空发动机重大专项落地的脚步,终于变得清脆而悦耳。在“2016年全国工业和信息化工作会议"上,工信部部长苗圩提到要抓紧实施航空发动机重大专项。而几天前,科技部部长万钢表示,遴选启动一批体现国家战略意图的重大科技项目和工程,排名第一的就是航空发动机。
 
    制造业皇冠上的明珠,非航空发动机莫属。美国国家关键技术计划说明文件将航空发动机技术描绘成“是一个技术精深得使新手难以进入的领域。它需要国家充分保护并利用该领域的成果,长期数据和经验的积累,以及国家大量的投资。”
 
    言外之意,镇国之宝,谁也不能借,谁也不能看。
 
    飞机无疑是制造业最高技术的集大成者,而发动机正是心脏。
 
    流血的心脏不能再等了
 
    蔡英文上周六正式赢选,这个严重挑战大陆神经的女人,为台海两岸画上了不确定的问号。1996年的台海危机的阴影,又一次进入人们的脑海。
 
    中国强军目标越来越明确了。一切都按照真正“能打仗打胜仗”来衡量。而军机的心脏却一直是短板。相比国外各种成熟的战机,中国军机都得了相思病:思念国产发动机早日进入实用阶段。涡扇15和涡扇20型发动机就是中国军机所渴望的两个典型,涡扇20用于大型运输机,而涡扇15则是备受期待的第四代战机歼-20最思念的搭档。
国外军机发动机有多种选择
    国外军机发动机有多种选择
    俄罗斯空军在叙利亚的空袭行动的成功,有一个非常明显的信号。空袭行动,得到了其战略运输航空兵的强力保障,数十架安-124和伊尔-76大型运输机,频繁起降位于叙利亚的空军基地,输送了大部分人员装备,以及空袭所需弹药和设备。鉴于中国周边复杂的形式,空军的战略运输需求已经没有时间让大运项目四平八稳的进行。然而目前运-20依然采用进口发动机,目前过渡发动机是应急产品涡扇-18,这是以进口D-30KP-2发动机为基础的国产化动力,属于短平快项目,目前已接近完成,只能在三五年内临时作为运-20和轰-6K的国产动力。而以“太行”发动机为基础的新型涡扇20发动机,才是未来主力机的动力配置。       歼-20是中国自行研制的第一种第四代隐身战斗机,它的研制让中国成为继美国、俄罗斯之后第三个具备研制第四代隐身战斗机的国家。总体上,在亚音速续航力、超音速续航力进而超音速持续转向能力方面,歼-20甚至优于T-50和F-22战机。然而最大问题依然是发动机,目前歼-20战斗机使用的发动机为俄罗斯研制的AL-31F-M1,该发动机的推力仅为14吨左右,完全不能满足歼-20战斗机的实际需求。为了发挥歼-20战斗机的优秀设计,下一代涡扇-15发动机正在热盼之中,预计定型要在2020年之后。这个速度估计已经让军方等不及了。
急需替换的心脏
    急需替换的心脏
    民机同样有更大更艰巨的需求。中国一直是未来也将继续是飞机和发动机的最大买家。为解决发动机薄弱的问题,中航工业在2009年联合上海电气集团等国有企业共同发起成立了中航商用航空发动机有限责任公司,其主要目标是解决国产大涵道比发动机研发、制造等方面的需求。然而这一进展的速度,似乎并不能令人满意。C919去年11月份下线,给心急火燎的国民又是增添无尽的欢喜。尽管这离交付还有很长的时间,我们的脖子已经伸长地跟鸵鸟一般,希望看到这一天早日的到来。“未来20年我们大致需要5000至6000架类似于C919这样的飞机,它所带来的经济拉动作用是巨大的。”中国商飞C919总设计师吴光辉说。发动机,就是巨大的市场经济的动力。它不需要比喻。
 

    更重要的是,随着GE发动机售后服务市场的成熟,基于工业互联网的发动机健康维护业务,已经成为发动机的一个重要而健康的利润来源。它已经完全可以成为服务型制造业的典范。

 
    技术难在何处
 
    发动机的落后,一直是我国飞机制造业的最大的心痛。发动机研发只要有“三难”:设计难、加工组装难、材料难。航空发动机的零部件工作在高温、高压、高转速条件下,而且要有几千小时的工作寿命,达到很高的可靠性,这对设计、加工以及航空材料的要求非常高。仅仅以材料为例,航空发动机的材料数千种之多,从钢、铝合金到钛合金、陶瓷、单晶高温合金等。制造这些材料,往往需要非常复杂的工艺。以高温合金为例,就需要定向凝固、单晶生长、粉末冶金、机械合金化、陶瓷型芯、陶瓷过滤、等温锻造等。目前国产最先进“太行”发动机仍未使用国外第三代航空动力装置广泛使用的单晶涡轮叶片和整体粉末冶金涡轮盘。

发动机难点列举
发动机难点列举

    然而在这三大技术难关之上,还有一个核心问题就是体制。国产发动机往往并不是按照其自身规律在发展,而是发动机一直在追赶飞机型号。而一款发动机的研制周期要比研制飞机长大约五六年甚至更长,所以发动机的发展,一直在疲于奔命。

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