直升机的“心脏病”，治好了

10月8日，《湖南日报》头版登了一条字数不多的消息。中国航发湖南动力机械研究所与中国航发南方工业有限公司自主研发的AES100民用涡轴发动机，拿下2026年度中国航空学会科技进步奖唯一特等奖。

名字很朴素，就是一台发动机。跟在后面的定语却长得不像话，我国第一型自主创新研制、具有完全自主知识产权的先进民用涡轴发动机。还有一句更重，它标志着我国成为少数能够按照国际通行适航标准、自主研制和批量生产先进民用涡轴发动机的国家之一。

消息从湖南株洲发出来。株洲董家塅那片老厂房，1951年就立在那儿了，当时叫国营三三一厂。1954年，中国第一台航空发动机M-11在那里试制成功。那是一台仿制的发动机，图纸照着别人的样子一笔一笔描下来。1954年10月25日，毛主席签了一封嘉勉信，寄到厂里。

从M-11到AES100，中间隔了七十二年。

图1｜中国航发展台上的航空发动机整机展品。

一台发动机，为什么要连着烧150个小时

飞机要上天，先得过适航这一关。发动机的适航，比飞机本身还难啃。

摆在AES100面前的第一道坎叫150小时持久试验。25组循环，每组连着烧6个小时。其中最难的一项叫“三红线”试验，推力、转子转速、燃气温度三个参数要同时顶到设计限制的红线值，然后在那个位置上稳稳烧满6个小时。

AES100副总设计师杨艳美打了个比方。这好比让一个短跑运动员，心跳和体温都顶到了生理极限，还得保持最快速度往前冲刺。

难在哪儿。发动机燃烧室里的温度本来就不均匀，靠近喷嘴的地方和贴着壁面的地方，能差出好几百摄氏度。“三红线”一上，这种不均匀被进一步放大，局部温度过高的地方，涡轮叶片就可能被烧穿。

为了把这场火调匀，团队先后研究了上百种稳定燃烧的构型方案。筛出来的方案一上试验台就出毛病，喷嘴积碳，出口温度忽高忽低。一边改老方案，一边另开一条新路线，光这一件事就磨了3年。后来设计人员摸清了规律，燃烧室的温度场对旋流器的流道结构、孔径和角度特别敏感。李概奇的说法很家常，好比家里的灶台，把高旋流强度的分级旋流结构加进去，火才烧得均匀。

最后的答案是“小流量双油路喷嘴加三级旋流器”。

有意思的是，这个时候老构型已经跑通了，数据全部达标。要不要换新方案，团队里犹豫过，总设计师李概奇把板拍了下来。航空发动机不光要技术走得通，还要行得稳、走得远，选更先进的。

图2｜一台航空发动机的剖切模型，内部管路与涡轮结构清晰可见。

15秒，接住一片4.8吨的碎片

第二道坎更狠，叫整机包容试验。

做法很直接。在发动机跑到最高转速的时候，人为切断动力传动轴，让高速旋转的涡轮叶片瞬间断裂、飞脱。机匣必须在15秒之内把这些高能碎片牢牢兜住，既不能被击穿，也不能引起不可控的火情。

单个叶片甩出来的冲击力，高达4.8吨。试验要求的，还是多个动力涡轮叶片同时甩脱。

这是中国涡轴发动机工程研制里第一次做这件事，也是AES100上千项适航试验当中难度最大、风险最高、成本最高的一项。为了这一次成功，团队提前5年攻关，把振动超限这类问题一个个解决掉。2023年9月，整机包容试验通过。

机匣兜得住，飞机才有机会带着人回来。这是安全两个字最硬的物理含义。

零下30度，6000米高空

第三道坎是结冰。

科研人员向发动机进口气流喷射水雾，把空中飞行可能遇到的云雾结冰环境搬到地面上来。零下30摄氏度的低温，6000米高空的气压，几十个典型的结冰工况。结冰会改变进气道的气流走向，打乱转子的平衡，脱落的冰块还会砸坏后面的压气机。

团队设计了两套防冰手段，一道是进气道网罩，一道是进气组件热气防冰系统。热气从发动机里引出来，引多少是一道算术题。引多了，防冰效果好，发动机的功率和油耗却要吃亏。引少了，冰防不住。光确定这个引气比例，就做了几个月的仿真计算。

2024年1月27日，AES100整机结冰适航试验圆满完成，填补了国内空白。这一关过了，配装它的直升机才能在一年的多数月份里，稳稳飞在6000米以下，去巡逻，去救援。

图3｜装配国产涡轴发动机的直升机编队飞行。

27个省市，800多家单位

把这三道坎连起来看，才知道这台发动机的分量。

AES100的设计功率是1100千瓦，首翻期3000小时，空中起动和飞行高度不低于7000米，寿命和耗油率指标达到第四代涡轴发动机的国际水平，还带着一套独立的健康管理系统，能同时满足双发5到6吨级直升机、单发3到4吨级直升机的动力需求。

为了这一台1000千瓦级的发动机，中国航发把全国27个省市、800多家单位的研制力量集合到一起，突破了数十项关键核心技术，其中很大一部分是以前没有的适航技术。

时间线也值得记。2016年立项，2018年首台样机试制转速达标，2021年7月双发配装直升机首飞成功。2024年9月拿到民航局型号合格证，2025年6月拿到生产许可证，同一天与联合飞机集团签下销售合同和租赁合同。就在2025年，同一型发动机配装上三种不同吨位的飞机，全都首飞成功。2026年，AES100系列最新的功率增强型产品，把那架6吨级的“镧影R6000”倾转旋翼机送上了齐齐哈尔的天空。

图4｜中国航发展台上的长江1000A大涵道比涡扇发动机。

一颗心，带出一家人

真正让同行在意的地方，还不在这台发动机本身。

AES100打通的不只是一个型号，是一套可以复用的核心机。围着它，中国航发已经长出AEP100涡桨发动机、AEF100涡扇发动机、兆瓦级氢燃料动力和混合动力系统，相关技术成果还被用到长江-1000A商用涡扇发动机的研制上。而长江-1000A，是给C919准备的那颗心。

2026年，兆瓦级氢燃料航空涡桨发动机AEP100配装7.5吨级无人运输机，在株洲芦淞机场首飞，这在全球是第一次。飞了16分钟，36公里，离地300米。

再往前数，还有“玉龙”，我国第一型完全自主创新的先进涡轴发动机，2013年拿到国家科学技术进步奖一等奖，装在了直-10上。

需求这一头也在涨。业内预计，未来二十年中小型航空发动机的需求量接近1.3万台，总价值超过1300亿元。

图5｜展出的兆瓦级航空混电发动机。

话说回来，距离还是有的。长江-1000A要等到2030年前后才有机会真正装上C919投入市场，大涵道比涡扇这条路上还排着一长串没解决的问题，国产民用涡轴发动机真正装机的数量，和那几家做了半个多世纪的老牌厂商比，还是个零头。

但有一件事已经翻篇了。这些年在这件事上，我们最怕被问到的就是能不能自己造出来。现在这个问题有答案了。

株洲董家塅那间老厂房里，1954年试制M-11的时候，图纸是照着别人的样子描下来的。今天这台AES100，从压气机叶片到控制系统，每一张图都是自己画的。

七十多年，从照着画，到自己画。这颗心转起来的时候声音不大，但中国人自己听得真切清楚。