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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
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; Q- I6 ~$ k; y W9 f7 b& U; v+ C n* G 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。& P* X, p9 n; v; ^3 o. c. F
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' d: p( U4 s$ Q0 w: R6 F中国航空发动机事业取得长足进步: Q8 a1 B3 T/ M3 }) j
! ]0 C4 X5 n% @3 F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？, R2 N, h: v' H
3 [* c, V; F3 q: B0 a5 v( [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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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。
5 m% ?9 M r/ e6 O 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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) F/ b. ^: y( R- ~3 c6 w8 ~' B( r记者：您提到的这些发动机处于什么水平？
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, T& ~& H7 v( Z; S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。2 l3 l3 y! M& q. y* n+ f2 I
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记者：长江系列发动机具体配装什么飞机？
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( N- N! F! Q0 ~) |9 Y0 R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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. B/ T3 }! @* N, {, k* G坚持自主研制理念不动摇
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! s( ^1 J& P8 V" z# F: S4 W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？% G% [6 x+ U' Q& e
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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？3 ?% M8 F1 o: J b/ F
' M0 @$ d. N+ g6 Q% [$ r" E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。
. G. I& y% }7 c& a 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。
* @ @9 \) |# u6 | 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。
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记者：为加快国产飞机发动机研制进程，我们做了哪些努力？
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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。+ v* ~& @& v, \# ~
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。$ F3 U+ ~0 c& k5 y v& [
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需要具备十年磨一剑的毅力9 I- d) o$ }4 K! W3 Q8 W
/ i5 ~- y0 r% s: h' ?7 z! y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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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。
& e0 K) Y8 k7 L" U7 g0 h# s 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。- c: e" d' Y! l; f
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？( x6 H) Q$ F: s; l
% S/ b7 ]# C0 p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。& ^$ X/ N* C4 v0 H; }, w) S
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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- G f$ d5 C. e: u5 U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？, Y9 w8 |, o1 x# e9 }" i5 h
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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。
2 [% X4 u, g; C! A2 Q! v 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。) I& R" @8 A- l
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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？
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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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记者：当前，“玉龙”发动机还在升级迭代吗？
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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' c" K# b, v( ]: I4 l! ^( j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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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。
: `+ q$ T2 w2 N5 e1 r9 L 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。
* I+ o, ?0 N7 U# l8 G( k' @' c+ \/ | 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。) B$ I, X- G% K( L, ]2 \% z
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) ]$ w$ S8 U8 D. U6 M% [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？0 X5 f6 c+ n0 x. J) i f
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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。 m# N9 F& i6 p- X) a) g0 T
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' Y S: u5 A; |5 x7 s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”？' J7 ?( { K, K) F( i" j
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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。1 _5 C3 y% f5 r# s+ b
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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~# a7 w/ W" b9 D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？3 f1 m& B! i4 X. ^0 A* N3 r& D! G
$ D- Q! T) ~( F* X* m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。0 u Z- T* S# H
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。* p' z3 B/ y6 p0 X2 K8 u) G# q
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。9 B% {3 a+ J! u4 s7 O& {; `- h
) S; Z( m# e+ W# }& Q1 t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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/ j) t+ A1 q- m( |. a记者：中国航发在这方面有哪些研究？进展如何？9 m% T3 V! R9 o) V+ z* H& W
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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 P/ V1 f- I. d! d. o+ x0 F
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