中国一口气同时推进12种航空发动机研制：突破三大瓶颈

图片为近日在国内创新展上首次展出的我国自行研制的航空发动机粉末涡轮盘，军事专家雷泽告诉记者，军用高速喷气飞机使用的高推重比发动机涡轮盘是发动机热端的关键部件之一 , 而制造好的发动机涡轮盘需要好的材料，材料技术落后是曾经阻碍中国航空发动机发展的三大技术瓶颈之一（另外两个是制造技术和试验平台），实际上，航空技术发展在很大程度上依赖于材料进步，“一代材料、一代发动机”是材料推动航空技术进步的真实写照。航空发动机推重比的提高、性能的提升同样离不开材料的进步，我国航空发动机寿命长期落后美国产品的主要原因一个是装配制造工艺水平，另一个就是在材料上的技不如人。

军事专家告诉记者，由于工作条件异常苛刻 , 不仅在500至800度的高温环境下，要承受由涡轮叶片的离心负荷引起的高轮缘载荷，且本身在高速旋转的同时还起到传送扭矩的作用，结构件很容易老化和断裂，总体上来说，航空发动机之所以不容易研制，就是因为其组件的工作环境恶劣严酷，发动机涡轮盘要想在高温、高转速下工作，并承受复杂载荷，就必须使用粉末高温合金。

由于在世界先进发动机研制中，高温合金材料用量已占到发动机总量的一半以上。可以说，没有高温合金，就没有今天先进的航空发动机，所以，高温合金材料也被誉为“先进发动机基石”。粉末高温合金是制造高性能航空发动机涡轮盘等转动部件的关键材料，据了解，我国粉末高温合金的研究起步于上世纪70 年代后期，在后续的发展过程中，根据国家型号需求，陆续开展了FGH95合金、FGH96合金、FGH97合金、FGH98合金和FGH91合金的研制，目前，中国航发自主研制了四代涡轮盘材料，总体技术水平已经接近国外先进水平，某型第四代大推力发动机已经装备了新一代发动机涡轮盘，而配备新型涡轮盘的某型第四代中等推力发动机型号已经点火成功。

此外，得益于“两机专项”工程的启动，我国在新材料应用、装配制造技术和试验平台这三个领域同时取得了较大突破，除去涡轮盘，这次展览还展出了我国自行研制的新型单晶空心叶片、整体叶盘技术、整体叶环等，其中我国在单晶空心叶片技术上的突破尤为引人关注，叶片是航空发动机 “肚子”里的主要“内脏”，是涉及发动机安全性能的关键动部件，自上世纪80年代中期研制成功我国第一件单晶空心涡轮叶片以来，中航工业航材院为多种型号先进航空发动机提供了数万件单晶叶片，某些装配新一代单晶涡轮叶片的发动机已翱翔于蓝天，即将装备我军新一代歼-10C、歼-20和歼-16等战斗机。目前，中国航发自主研制了第一至第四代单晶合金材料体系，已经在该技术上达到对欧美国家“望其项背”的水平。

军事专家雷泽告诉记者，目前在国家“航空发动机和燃气轮机”两机重大专项的带动下，我国航空发动机正迎来井喷式发展，当前，中国航发和商发公司正在推进至少12个重点发动机项目，例如涡扇10B改进型发动机、涡扇13改发动机、涡扇15第四代大推力发动机、涡扇20大涵道比发动机，涡扇18发动机、涡扇19发动机、新四代中推、涡轴16发动机、1600KW涡轴发动机、某高性能涡轴发动机、5000KW涡轴发动机和长江2000民用大涵道比发动机，目前，中国航空发动机发展已经进入快车道，一系列新型发动机项目正在进入关键攻关阶段，中国航空发动机发展必将大有可为。