中國航發航材院副院長陳祥寶:發動機研製必須遵循科學規律

中國航發航材院副院長陳祥寶:發動機研製必須遵循科學規律

“發動機不僅是飛機飛行的推動力,更是整個航空事業發展的推動力。其研製發展有自身的科學規律,沒有捷徑可走。”

3月10日,在全國兩會期間,全國政協委員、中國工程院院士、中國航發航材院副院長陳祥寶在接受本報記者專訪時如是說。

尊重規律 發動機研製沒有捷徑可走

在國家“十三五”規劃中,航空發動機及燃氣輪機項目位列未來五年中國計劃實施的100個重大工程及項目之首。陳祥寶認為,這充分體現了中央決心和國家意志。組建中國航發,就是要儘快突破動力瓶頸,研製出獨立自主、技術先進、質量可靠的發動機,使我國從航空大國成為航空強國。

中國航發成立至今,受到來自社會各界的矚目。對航發人而言,這意味著壓力,更是前進的動力。

“這是一個技術精深得使新手難以進入的領域,它需要長期的數據和經驗積累以及國家大量的投入。”

陳祥寶坦言,一臺發動機的成功研發,需要多輪設計優化,大量的零組部件和整機加工,建設各種試驗設備,開展數十萬小時的零部件及附件試驗、上萬小時的整機地面與飛行試驗,還需要在使用中不斷改進和完善。

在多年發展中,我國已經掌握了一批航空發動機關鍵技術,建成了一批航空發動機科研、生產、試驗基地,建立了相對完整的研發和生產體系;科技的進步,也使得現在可以通過技術分析來模擬發動機在環境中應用的變化,能夠一定程度上縮短考核與迭代的時間。

“在工業領域,大家都在講彎道超車。但在發動機研製領域,並無捷徑可走。我們正努力在現有基礎上,集中資源、加大投入、提升能力,爭取把從材料到試製品、再到產品的路程縮短一點,在彎道上比國外走快一點。”陳祥寶說。

創新、質量、人才三劑良藥醫“心痛”

“航空發動機研製是一項龐大的系統工程。其最終成功不是系統各部分優良性能的相加,而是它們在複雜集成中互相角力的結果。”被問及我國發動機研製面臨的最大問題,陳祥寶如是說。

作為材料領域專家,陳祥寶以發動機核心部件——單晶葉片為例進行說明:“其材料性能非常優秀,然而應用到發動機上並不總是十分順利。”陳祥寶表示,單就設計而言,我們可以畫出非常理想的發動機;但在現實中,還要考慮材料應用、加工製造等情況是否滿足設計。在不斷磨合和相互妥協中,材料與設計互相靠攏,實現最終的匹配。

“國外發動機研製同樣走了很長的路。GE、CFM和羅羅有今天的成就並非偶然,那是幾千臺發動機、上萬片葉片在天上‘飛’出來的結果。而我們現在已經在路上。”

創新驅動、質量制勝、人才強企,是中國航髮根據目前短板制定的三大核心戰略。“創新、質量、人才,這是航空發動機行業改革發展首先要解決的問題。”陳祥寶說,未來,中國航發將全力保障重大專項和重點科研生產任務的完成,走完戰略性、代表性產品自主研製全過程,實現向自主創新發展的戰略轉變;持續推進自主研發體系、質量保證體系、能力體系建設,加強全生命週期驗證與成果集成,夯實自主創新發展的基礎;加快人才隊伍建設,提升研發技術能力,塑造自主創新發展的精神特質;同時,還將切實力行軍民融合,推進“小核心、大協作”模式建設,打造自主創新發展的協同新格局。

“我們會承接國家意志,把握機遇,迎接挑戰,推動航空發動機事業穩步向前。”

整體提升“中國心”研發之外的意義所在

“我現在想得最多的,是如何將現有材料用好,以支撐發動機項目推進。”陳祥寶坦言,發動機研製不僅對材料性能有很高要求,更對材料使用的可靠性、可用性、工程應用的可行性提出了挑戰。從單晶葉片到粉末渦輪盤,再到複合材料零部件,整個材料體系都存在挑戰,這也是目前攻關的主要方向。

遠望未來,更多前瞻性研究勢在必行。陳祥寶說,從世界範圍看,陶瓷基複合材料很可能成為下一代發動機減輕重量、提高推力的首選。因為它比重很低,耐受力又很高,性能十分理想。此外,耐高溫材料也是目前國內外探索的熱點。

在陳祥寶看來,許多基於航空發動機研製的高精尖技術正在不斷向民用領域溢出,產生巨大的輻射效應。以複合材料為例,近十年來,碳纖維技術在航空裝備研製中取得了長足發展,已經逐步滲透到軌道交通、汽車等諸多民用領域,一個大的產業正在形成之中。

“未來,我們將真正走出一條從基礎研究、關鍵技術突破到戰略性產品研製全過程的自主創新發展道路,從而帶動相關科研體系建設和整體工業水平的提升。我認為,這是製造‘中國心’本身之外,更重要的意義所在。”陳祥寶說。

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