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国产航空发动机期待新动力
新闻中心-中国网 **　　时间： 2012-12-17　　发表评论>>
　　12月12日，中航工业贵阳航空发动机产业基地涡轮叶片机加中心生产线点火投产。与此同时，贵阳国家高新区、白云区16个重点航空产业链项目，也集中点火投产。这只是我国航空发动机研制造“发力”的一个侧影。日前，备受各界瞩目的“航空发动机重大科技专项”已上报国务院，有望近期出台。另外，航空制造业界近期纷纷宣称，将加大航空发动机研发投入，力争赶上国外先进水平。
　　航空发动机，被誉为飞机心脏。业内人士表示，要想使国产飞机装上自主品牌的“中国心”，从质量角度讲，需要在产品可靠性上狠下功夫，践行全过程质量管控，并且建立起自主的售后服务标准体系。
　　航空发动机，号称装备制造业“皇冠上的明珠”，代表一国制造业水平。同国外航空强国相比，我国在航空发动机研发方面，仍有不小差距。据统计，目前世界三大航空发动机生产商，美国通用电气、普拉特？惠特尼（简称普惠）和英国的罗尔斯？罗伊斯（简称罗罗），“垄断”着全球约85%的市场份额。
　　截至今年，全球民用航空发动机共有4万多台，装配在约1.7万架飞机上。其中，66%的发动机以匹配120~200座级的大飞机为主要目标。在该级别的发动机供应，主要是CFM56系列和V2500系列发动机。前者由通用电气与法国斯奈克玛公司组成的合资公司生产，后者由普惠和罗罗公司牵头组建的IAE公司生产。
　　此外，在波音B747至B777、空客A380等座级更高的大飞机上，罗罗公司的发动机独占鳌头；而在低座级支线飞机市场，则是普惠公司的天下。俄罗斯拥有大飞机发动机的生产能力，但苏联解体后，其生产研发能力长期延缓，目前已很难扭转美、英“二分天下”的格局。
　　近年来，加快航空动力发展，根治飞机动力依赖进口的问题，已引起国家及航空业界的高度重视。
　　据悉，航空发动机重大科技专项，日前已经上报国务院，有望近期出台。该专项预计投入至少千亿元资金，支持国产航空发动机的自主研发与制造。中航发动机控股有限公司副总经理、研究院院长张健，之前在珠海航展上公开表示，“我们已经启动专项计划，准备投入100亿元开展研发。”航空工业业内人士预测，中国政府将在未来20年内投入3000亿人民币，用于研发航空发动机。
　　目前，以“太行”、“昆仑”等大推力、大涵道比涡扇发动机研制成功，表明我国已具备自主研发第三代航空发动机的能力。张健说，预计2020年前后，将正式完成国产大飞机配套发动机的研制工作，加上适航使用时间，预计到2025年前后，达到世界先进水平的国产发动机有望正式投入使用。
　　据中国民航大学航空工程学院发动机系教授李书明介绍，从国外航空发动机机型看，产品主要由本体和工作系统组成，本体包括进气道、燃气机、燃烧室、涡轮及排气装置五大部分，工作系统有燃油系统、润滑系统、启动系统等。
　　国产航空发动机研发，亟待破解的一大难题是，量产可靠性需要大幅提升。多年来一直研究航空发动机的专家傅前哨告诉记者，“量产时的批量生产，与单机实验生产有差异。”比如，在实验室制造一片涡轮叶片是一回事，而批量生产数以千计的标准化且性能可靠的涡轮叶片，则完全是另外一回事。一台喷气发动机往往需要400~500片各类叶片，稳定的量产质量是发动机制造业的必需。
　　傅前哨说，要想在包括量产稳定性的产品研发上有所突破，需要践行全过程的质量管控。从设计开始，要考虑到多方面问题；生产加工，严格按照航空产品的生产流程和规程执行，每一个零部件生产出来后，都要严格按照标准进行检验、检测；同时，重视组装质量管控；最后，多听取用户的使用反馈意见，形成设计制造、使用的良性循环。
　　另外，国内航空发动机制造业，需要努力实现的，是六西格玛或全面质量管理能力，这样才能确保质量管理的有效性，确保所有质量问题得到监督，以及生产和质量数据的真实性。业界认为，如果这一点无法实现，那么中国在发动机研发制造技术迈进过程中的代价，将是巨大的。
　　“用国外发动机，受制于厂商。”从民航航空发动机使用与维修角度切入，李书明直截了当地说，航空发动机的使用和维修，由厂家提供手册，按照手册来执行即可。但是如果要涉足维修，需要通过发动机生产厂家的认证，认证你有维修技术能力后，才发证准予维修。
　　但是，一个问题出现了，目前我国民用飞机配置的发动机，几乎全靠国外进口。这就意味着，进行售后维修服务，需要通过国外厂商的认证。从这方面讲，受制于人。而且，航空发动机“原初的设计技术、设计方面的资料，对我们是保密的”。李书明表示，国外航空发动机制造商提供的手册，都是从用户的角度制定的，相当于产品说明书，而最核心的产品设计技术却学不来。因此，国产航空发动机研发技术要想“更上一层楼”，急需建立自主售后服务标准体系。
　　“设计部门和维修部门要结合起来，形成自己的售后服务规范和标准。”在李书明看来，我国在航空发动机维修技术上没有太大问题，关键是维修管理方面，需要维修机构设立专门的质量控制部门，在维修等售后服务中逐渐形成自身独特的管理方法及标准体系。

中国航空发动机需破大难题：量产可靠性须大提升
12月12日，中航工业贵阳航空发动机产业基地涡轮叶片机加中心生产线点火投产。与此同时，贵阳国家高新区、白云区16个重点航空产业链项目，也集中点火投产。这只是我国航空发动机研制造“发力”的一个侧影。日前，备受各界瞩目的“航空发动机重大科技专项”已上报国务院，有望近期出台。另外，航空制造业界近期纷纷宣称，将加大航空发动机研发投入，力争赶上国外先进水平。

航空发动机，被誉为飞机心脏。业内人士表示，要想使国产飞机装上自主品牌的“中国心”，从质量角度讲，需要在产品可靠性上狠下功夫，践行全过程质量管控，并且建立起自主的售后服务标准体系。

航空发动机，号称装备制造业“皇冠上的明珠”，代表一国制造业水平。同国外航空强国相比，我国在航空发动机研发方面，仍有不小差距。据统计，目前世界三大航空发动机生产商，美国通用电气、普拉特·惠特尼（简称普惠）和英国的罗尔斯·罗伊斯（简称罗罗），“垄断”着全球约85％的市场份额。

截至今年，全球民用航空发动机共有4万多台，装配在约1.7万架飞机上。其中，66％的发动机以匹配120~200座级的大飞机为主要目标。在该级别的发动机供应，主要是CFM56系列和V2500系列发动机。前者由通用电气与法国斯奈克玛公司组成的合资公司生产，后者由普惠和罗罗公司牵头组建的IAE公司生产。

此外，在波音B747至B777、空客A380等座级更高的大飞机上，罗罗公司的发动机独占鳌头；而在低座级支线飞机市场，则是普惠公司的天下。俄罗斯拥有大飞机发动机的生产能力，但苏联解体后，其生产研发能力长期延缓，目前已很难扭转美、英“二分天下”的格局。

近年来，加快航空动力发展，根治飞机动力依赖进口的问题，已引起国家及航空业界的高度重视。

据悉，航空发动机重大科技专项，日前已经上报国务院，有望近期出台。该专项预计投入至少千亿元资金，支持国产航空发动机的自主研发与制造。中航发动机控股有限公司副总经理、研究院院长张健，之前在珠海航展上公开表示，“我们已经启动专项计划，准备投入100亿元开展研发。”航空工业业内人士预测，中国政府将在未来20年内投入3000亿人民币，用于研发航空发动机。

目前，以“太行”、“昆仑”等大推力、大涵道比涡扇发动机研制成功，表明我国已具备自主研发第三代航空发动机的能力。张健说，预计2020年前后，将正式完成国产大飞机配套发动机的研制工作，加上适航使用时间，预计到2025年前后，达到世界先进水平的国产发动机有望正式投入使用。

然而，尽管做出了这些努力，但在发动机性能方面，俄罗斯仍然没有可媲美发动机“三巨头”——即罗尔斯·罗伊斯、GE和普惠——的企业。俄制发动机仍然相对较重，而且利用的也并非最顶级材料，燃油消耗率也相对较高；与美制和欧制顶级喷气发动机相比，俄制发动机加速度较差，推力重量比较低，寿命较短，可维护性较差。另外，俄罗斯仍然无法利用最新管理技术获得最佳优势。
例如，虽然如“土星”公司的AL-31发动机等新型俄制发动机已经配备了全权数控系统，而且全权数控系统的质量较非俄制产品相差不大，但软件质量仍然是一个关键的区别。即便是首批苏-27战机也加装了不同的发动机，因为AL-31发动机当时尚未到位。
近年来随着冶金和制造技术的发展，中国在航空领域已经取得了一些进步，系统设计、集成和管理已经成为制约发动机生产的最大薄弱环节。在地面测试和高离心和G力飞行中，中国发动机面临着叶片弯曲、破坏及其他问题。为了攻克这个难关，中国的军用喷气发动机制造商需要实现一些生产和流程管理突破，而这些突破与前几年中国在机身与航空电子领域获得的突破一般无二。为了推动这种努力，中国航空工业集团公司旗下发动机公司聘请了经验丰富的发动机设计人员。鉴于在该领域其他方面的进展，而且中国还在继续通过研发和工业间谍活动，获得技术和流程管理知识，中国有可能在未来几年内研制出一款可规模化的可靠型 WS-10发动机。
WS-10发动机有潜力提供堪比惠普公司F100涡扇发动机的性能——F100发动机为F-15和部分F-16战机提供动力。因此，这种发动机或许能够为与F-15战机尺寸相似的歼-11B、歼-15和歼-16战机提供动力。中国至少会在2至5年时间内系列化生产足以为歼-20提供真正五代机性能的强大发动机。

中国战机发动机重大突破：18吨太行航发高调亮相

2012-12-14 08:19:19 西陆网 【大】【中】【小】 评论：[0] 条
中国歼20隐形战机将装备推力达18吨的WS-15发动机。全国政协十一届五次会议开幕会前，有记者向全国政协委员、空军少将朱和平询问「歼20是否使用自主的发动机」时，朱和平回答称：「是！」他并未进一步透露更多技术细节和研制进展。这是军方首次就歼20动力问题作出回应。
全球军用涡扇发动机主要生产商的产量对比表，从左到右分别是中航工业西安航空发动机公司、俄罗斯阿维达维格特尔发动机公司（AviaDvigatel）、俄罗斯土星科研生产联合体（NPO Saturn）、法国斯奈克玛发动机公司(SNECMA) 、俄罗斯乌法发动机制造联合体（UMPO）、中航工业黎明航空发动机公司、美国普惠公司（Pratt & Whitney）、英国罗罗公司（Rolls-Royce）、美国通用电气航空公司（GE aviation）。
目前中国正在学如何系列化生产为其部分歼-10和歼-11/歼-11B战机提供动力的WS-10涡轮发动机，还无力生产其未来国产大型运输机或加油机所需的大型高涵道比涡扇发动机。虽然《环球时报》报道称中国目前生产的歼-11B战机全部配备了中国研制的WS-10发动机，但中国最近的喷气发动机进口数量证明中国战机仍严重依靠俄罗斯发动机，由中国研制的发动机仅为约两成中国最现代化的战机与攻击机以及出口至巴基斯坦的JF-17战机提供动力。
据美国的俄罗斯与中国军用航空领域分析家鲁本·F·约翰逊称，航空发动机可能是中国与其他国家航空领域差距最大的地方。例如，在本届珠海航展期间，虽然中国展出了其性能较低的“岷山”涡扇发动机，但WS-10发动机却没有现身。除这两款发动机之外，中国还在研发多种喷气发动机。
中国或在2至5年内成功研制五代机发动机
配备在战术战机和攻击机之上的喷气发动机，必须能够在严峻的条件下运行。例如，在飞行过程中，喷气发动机的压缩机叶片要能承受高达自身重量20000倍的离心力。人们常常用“冰质调羹勺搅热汤”来形容涡轮叶片在这种环境下面临的挑战。
航空发动机以其复杂性、深奥的技术以及苛刻的性能参数，堪称航空发展中的顶峰。据约翰逊称，在战机发展过程中，发动机核心就相当于“撑开帐篷的长杆”，是一个项目之所以会拖延的最大原因。航空发动机的材料通常无法按照工业分类指导方法“加工”，因为以工业规模这样做是不经济实惠的。必须全部掌握合金、粉末冶金、单晶叶片技术。值得注意的是，在五家前苏联大型研究机构中，就有一家致力于材料研究，苏联冶金研究非常活跃。在俄罗斯的发动机项目中，掌握热障涂层技术是关键一步。

先进发动机的基石：中国先进高温合金不断获成果
2012年12月14日 09:22  来源：中国航空报  
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航空发动机用高压涡轮粉末盘

　　高温合金是能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。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40%~60%。可以说，没有高温合金，就没有今天先进的航空发动机。 

　　航空发动机的技术进步与高温合金的发展密切相关。高涡轮工作温度是当代先进航空发动机的最显著标志，提高涡轮工作温度是增加推力、提高发动机推重比的重要手段，而影响发动机涡轮前温度的首要因素就是涡轮叶片和涡轮盘的耐温水平。因此，发动机涡轮部件的设计者无一不是穷尽一切手段，追求应用承温能力更高的涡轮盘和叶片材料。先进高温合金正是为满足航空发动机对材料的需求而出现，并随发动机技术的进步而快速发展。 

　　单晶高温合金——革命性的发动机叶片材料　

　　镍基单晶高温合金是在等轴晶和定向柱晶高温合金基础上发展起来的一类先进发动机叶片材料。与其他高温合金相比，镍基单晶高温合金具有更为优异的综合性能，成为高推重比航空发动机的关键材料。单晶高温合金在先进航空发动机上的应用，显著提高了发动机的工作温度，推进了发动机技术的进步，没有单晶高温合金，就没有高推重比的航空发动机。 

　　多年来，世界各国十分重视镍基单晶高温合金的研制和开发。20世纪80年代初期以来，第一代单晶高温合金PWA1480、ReneN4等在多种航空发动机上获得广泛应用。80年代后期以来，以PWA1484、ReneN5为代表的第二代单晶高温合金叶片也在CFM56、F100、F110、 PW4000等先进航空发动机上得到大量使用，目前美国的第二代单晶高温合金已成熟，并广泛应用在军民用航空发动机上。90年代后期以来，美国研制成功第三代单晶高温合金CMSX-10。之后，GE、P&W以及NASA合作开发了第四代单晶高温合金EPM-102。法国和英国也分别研制单晶高温合金，并实现了工程应用。 

　　单晶空心涡轮叶片的应用显著推进了航空发动机技术的进步，单晶空心叶片制造技术被列为航空发动机技术发展的关键技术，一直是世界航空技术发达国家争先发展的核心技术。

　　20世纪80年代初，中航工业航材院在国内率先开始了单晶合金及叶片技术的研究，首先研制成功了我国的第一代单晶高温合金DD3。90年代又研制成功了综合性能优异的第二代单晶高温合金DD6，该合金拉伸、持久、蠕变、疲劳、抗氧化及耐热腐蚀性能等达到甚至部分超过了国外广泛应用的第二代单晶合金的性能水平。自20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，某些装配单晶涡轮叶片的发动机已翱翔于蓝天。 

　　粉末高温合金——高性能发动机涡轮盘首选材料　

　　粉末高温合金是用粉末冶金工艺制备的高温合金，是制造先进航空发动机涡轮盘不可或缺的关键材料。用粉末冶金方法生产的高温合金，消除了宏观偏析的影响，组织均匀、细小，提高了合金的屈服和抗疲劳强度，表现出优异的综合力学性能。 

　　国外粉末盘的发展始于20世纪60年代，80年代研制了适合损伤容限设计的第二代粉末高温合金。这类材料的特点是使用温度高、裂纹扩展速率比第一代高强型粉末高温合金明显降低，可以满足推重比10以上航空发动机结构完整性的设计要求。近年来出现了更高使用温度的“高强＋损伤容限”的第三代粉末高温合金。由于粉末高温合金材料具有良好的综合力学性能和冷、热工艺性能，在先进航空发动机上已得到广泛应用，高性能粉末高温合金已成为推重比8以上的高性能发动机涡轮盘的首选材料。 

　　20世纪80年代，中航工业航材院开始研究粉末高温合金，是国内最早进行粉末高温合金研制并应用的单位。经过20多年的发展，研制成功了第一代粉末高温合金FGH95，第二代粉末高温合金FGH96，并应用于发动机用涡轮盘及导流盘，制备出了FGH95、FGH96等氩气雾化粉末，实现了国内高温合金氩气雾化粉末从无到有的突破，研制的粉末高温合金涡轮盘性能水平达到国际同类合金的A级标准，实现了粉末高温合金盘件在高推重比航空发动机上的应用缩短了与国外先进技术在该领域的差距。 

　　敢于摘取皇冠上明珠的先锋队　

　　为促进高温合金的发展，中航工业航材院专门组建了高温单晶叶片研究与工程技术中心和粉末高温合金盘件研究与工程技术中心。在专业组的基础上建成具备很强自主创新能力、核心技术发展能力、型号产品研制能力的技术与产品创新平台，实现从基础研究、应用技术研究、工程化研究到型号应用和型号保障的全线打通。 

　　高温单晶叶片研究与工程技术中心具有先进的实验研究和生产条件，拥有制芯、制模、制壳、熔炼、焊接、涂层、热处理、检测等成体系的配套设备。粉末高温合金盘件研究与工程技术中心拥有真空感应母合金熔炼、粉末制备、粉末纯净化处理、粉末物理性能分析与检测、热等静压等成套设备，可研发各类涡轴和涡扇发动机用粉末涡轮盘、导流盘、封严盘和挡板等，具备粉末高温合金零件预先研究、工程化应用研究及型号保障的条件及能力。 

　　中航工业航材院在先进高温合金领域创造出了一批令人瞩目的研究成果，为先进航空发动机的发展奠定了坚实的基础。随着发动机推重比的不断升级换代，这些先进发动机将采用更高承温和承载能力的高温材料制造结构更加复杂的热端部件，对未来高温结构材料提出了更为苛刻的要求。作为航空发动机关键热端部件材料工艺攻关生力军，中航工业航材院将形成完整的单晶高温结构材料、粉末高温结构材料体系，提高已有高温结构材料的应用成熟度，开展承温能力更高的单晶高温结构材料、粉末高温合金研制，提高我国航空装备研制的自主保障能力。

先进高温合金——制造先进发动机的基石
2012-12-13 作者： 来源:中国航空报 浏览次数：8 网友评论 0 条 
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高温合金是能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。
高温合金是能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。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40%~60%。可以说，没有高温合金，就没有今天先进的航空发动机。

中航工业航材院永丰航空材料园

航空发动机用高压涡轮粉末盘

航空发动机的技术进步与高温合金的发展密切相关。高涡轮工作温度是当代先进航空发动机的最显著标志，提高涡轮工作温度是增加推力、提高发动机推重比的重要手段，而影响发动机涡轮前温度的首要因素就是涡轮叶片和涡轮盘的耐温水平。因此，发动机涡轮部件的设计者无一不是穷尽一切手段，追求应用承温能力更高的涡轮盘和叶片材料。先进高温合金正是为满足航空发动机对材料的需求而出现，并随发动机技术的进步而快速发展。
单晶高温合金——革命性的发动机叶片材料
镍基单晶高温合金是在等轴晶和定向柱晶高温合金基础上发展起来的一类先进发动机叶片材料。与其他高温合金相比，镍基单晶高温合金具有更为优异的综合性能，成为高推重比航空发动机的关键材料。单晶高温合金在先进航空发动机上的应用，显著提高了发动机的工作温度，推进了发动机技术的进步，没有单晶高温合金，就没有高推重比的航空发动机。
多年来，世界各国十分重视镍基单晶高温合金的研制和开发。20世纪80年代初期以来，第一代单晶高温合金PWA1480、ReneN4等在多种航空发动机上获得广泛应用。80年代后期以来，以PWA1484、ReneN5为代表的第二代单晶高温合金叶片也在CFM56、F100、F110、PW4000等先进航空发动机上得到大量使用，目前美国的第二代单晶高温合金已成熟，并广泛应用在军民用航空发动机上。90年代后期以来，美国研制成功第三代单晶高温合金CMSX-10。之后，GE、P&W以及NASA合作开发了第四代单晶高温合金EPM-102。法国和英国也分别研制单晶高温合金，并实现了工程应用。
单晶空心涡轮叶片的应用显著推进了航空发动机技术的进步，单晶空心叶片制造技术被列为航空发动机技术发展的关键技术，一直是世界航空技术发达国家争先发展的核心技术。
20世纪80年代初，中航工业航材院在国内率先开始了单晶合金及叶片技术的研究，首先研制成功了我国的第一代单晶高温合金DD3。90年代又研制成功了综合性能优异的第二代单晶高温合金DD6，该合金拉伸、持久、蠕变、疲劳、抗氧化及耐热腐蚀性能等达到甚至部分超过了国外广泛应用的第二代单晶合金的性能水平。自20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，某些装配单晶涡轮叶片的发动机已翱翔于蓝天。
粉末高温合金——高性能发动机涡轮盘首选材料
粉末高温合金是用粉末冶金工艺制备的高温合金，是制造先进航空发动机涡轮盘不可或缺的关键材料。用粉末冶金方法生产的高温合金，消除了宏观偏析的影响，组织均匀、细小，提高了合金的屈服和抗疲劳强度，表现出优异的综合力学性能。
国外粉末盘的发展始于20世纪60年代，80年代研制了适合损伤容限设计的第二代粉末高温合金。这类材料的特点是使用温度高、裂纹扩展速率比第一代高强型粉末高温合金明显降低，可以满足推重比10以上航空发动机结构完整性的设计要求。近年来出现了更高使用温度的“高强＋损伤容限”的第三代粉末高温合金。由于粉末高温合金材料具有良好的综合力学性能和冷、热工艺性能，在先进航空发动机上已得到广泛应用，高性能粉末高温合金已成为推重比8以上的高性能发动机涡轮盘的首选材料。
20世纪80年代，中航工业航材院开始研究粉末高温合金，是国内最早进行粉末高温合金研制并应用的单位。经过20多年的发展，研制成功了第一代粉末高温合金FGH95，第二代粉末高温合金FGH96，并应用于发动机用涡轮盘及导流盘，制备出了FGH95、FGH96等氩气雾化粉末，实现了国内高温合金氩气雾化粉末从无到有的突破，研制的粉末高温合金涡轮盘性能水平达到国际同类合金的A级标准，实现了粉末高温合金盘件在高推重比航空发动机上的应用缩短了与国外先进技术在该领域的差距。
敢于摘取皇冠上明珠的先锋队
为促进高温合金的发展，中航工业航材院专门组建了高温单晶叶片研究与工程技术中心和粉末高温合金盘件研究与工程技术中心。在专业组的基础上建成具备很强自主创新能力、核心技术发展能力、型号产品研制能力的技术与产品创新平台，实现从基础研究、应用技术研究、工程化研究到型号应用和型号保障的全线打通。
高温单晶叶片研究与工程技术中心具有先进的实验研究和生产条件，拥有制芯、制模、制壳、熔炼、焊接、涂层、热处理、检测等成体系的配套设备。粉末高温合金盘件研究与工程技术中心拥有真空感应母合金熔炼、粉末制备、粉末纯净化处理、粉末物理性能分析与检测、热等静压等成套设备，可研发各类涡轴和涡扇发动机用粉末涡轮盘、导流盘、封严盘和挡板等，具备粉末高温合金零件预先研究、工程化应用研究及型号保障的条件及能力。
中航工业航材院在先进高温合金领域创造出了一批令人瞩目的研究成果，为先进航空发动机的发展奠定了坚实的基础。随着发动机推重比的不断升级换代，这些先进发动机将采用更高承温和承载能力的高温材料制造结构更加复杂的热端部件，对未来高温结构材料提出了更为苛刻的要求。作为航空发动机关键热端部件材料工艺攻关生力军，中航工业航材院将形成完整的单晶高温结构材料、粉末高温结构材料体系，提高已有高温结构材料的应用成熟度，开展承温能力更高的单晶高温结构材料、粉末高温合金研制，提高我国航空装备研制的自主保障能力。（杭材）

没有力，就没有运动；没有心，鸟就不能飞翔 
●没有航空发动机，人类就无法实现飞行的梦想
航空时代，动力是个硬道理
来源：解放军报  作者：苏恩泽  时间：2012-12-13 05:24:47

从空中到海上，发动机驱动作战平台发生巨变

  “硬道理”有多“硬”

  没有力，就没有运动。没有心，鸟就不能飞翔。对于飞机来说，没有发动机就无法飞行，这是最基本的道理，可谓“硬道理”。但是，“硬道理”未必简单。正像人的心脏保健和医疗是“顶尖课题”一样，飞机的动力装置——发动机的研制，堪称是航空领域的“顶尖课题”。

  对动力的追求一直贯穿着人类的全部历史。远古时钻木取火及其意义不必赘述，而近代世界产业革命就是从瓦特的蒸汽机开始的。世界军事航空自二战以来大体经历了4个时代，各20年左右，前两个都是以动力装置的进步作为明显的标志：自二战到朝鲜战争是“活塞机”时代，自朝鲜战争到“阿波罗”飞船登月是“涡轮喷气机”时代。

  作战飞机发展的每个阶段都与动力装置密切联系,发动机质量成为制约新型飞机发展的重要因素。如苏联的米格17是单发，米格19是双发；米格21是单发，米格25是双发。这种依靠发动机数量叠加增加动力的发展模式，在一定程度上说明发动机落后于飞机的发展。苏27战机，正是靠两台先进的发动机在1986-1988年间创造并迄今保持27项爬升率的世界纪录。如今的俄罗斯也是主要靠发动机技术，弥补了电子等技术的差距，使战机的总体水平得以与美国抗衡。正如一位俄专家面对其雷达比西方“又大又重”的质疑时，却自信地说：“没关系，我们的发动机劲大！”

  所以，航空发动机一直被世界各国看作“时代最密集技术精品”，其核心顶尖机密始终被少数军事强国所掌控。

  推陈出新难在哪

  “硬”和“精”必然带来“难”。难在哪？难在航空发动机是现代高科技“核心的核心”。其实人们通常看到的航空发动机，只相当于冰山的水上部分，其下面至少有9倍以上的新科技作为重要支柱。

  高推重比技术。航空发动机性能关键要看发动机的推力与它本身的重量之比，即推重比，多年来航空发动机正是围绕这个核心指标发展的。不过，要使发动机推重比提高哪怕是0.1，也不是件容易的事。例如，要发展“高温涡轮技术”，就要研究耐高温材料与冷却技术；提高增压比，就要发展“跨音”“超音”压气机技术。像上世纪40年代的J－34发动机，是11级轴向式压气机，总增压比才4.4，而现在同样级数，可达20以上。

  双转子技术。发动机有压气机转子和涡轮转子，但是这两个转子是连接在一起的，只能算是一个“单转子”。而随着压气机增压比的不断提高，压气机的级数也不断增多。这样一来，前几级与后几级的气流流动如果不协调，就会带来压气机“喘振”。于是有人想到把这根轴分成两半，做成“双转子”——用“轴套轴”的办法来自行调整，也就不容易发生“喘振”了。

  进气道畸变技术。美国的F－111曾多次发生压气机喘振，后来开始研究进气道流场畸变产生、防止和调节的机理，以使它能与发动机很好地匹配工作，这就是“进气道-发动机-尾喷管”匹配技术。

  新材料技术。航空发动机材料正在向高温度、高强度、高刚度、轻型化方向发展，广泛采用钛合金整体结构、钛合金蜂窝结构、镍基合金、高温涂层、复合材料等。复合材料不仅比重轻、强度高、抗疲劳,且便于复杂型面加工和组装。陶瓷，也是下一代发动机必需的新材料，目前陶瓷基复合材料用于火焰筒，已可耐1670℃高温。 

  新工艺技术。航空发动机对制造工艺要求极高，精密制胚、无余量加工、超塑性锻造等新工艺可使材料利用率由20%提高到60%以上，而定向结晶等先进技术的应用将促进航空发动机制造业发展。

  观念纠偏最重要

  航空发动机如此重要、技术进步如此困难，那么究竟怎样发展呢？通览各国的经验教训，说千道万，首先还是抓好“顶层设计”，即从人的脑子起步，观念“偏”了，路子就难走“正”了。所以，必须克服“偏观念”，扶正“大思路”——

  “重外观，轻核心”。即：人们往往看重主战装备的外观威风八面，却忽略了动力装置这个藏在核心的“无名英雄”。实际上，改变“核心”的难度要比“外观”大得多。为此，美国即使在经费紧张的情况下，也一直在增加航空发动机的研制经费。

  “重尖端，轻基础”。航空发动机虽然属于尖端科技，但离不开林林总总的基础科学。而且，尖端水平越高越精，基础就要求越广越厚。因此，航空发动机必须是有关行业大集成、大协作的产物，基础科学决不能成为短板。1957年10月4日，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，震动了世界，美国舆论哗然，惊呼为“第二珍珠港”。什么原因呢？美原子能委员会、海军研究所、国家科学院经研究后得出一致结论：美国的航天科技已经落后，其原因“关键是材料”。因此，美国不得不加紧材料科学研究，当时的总统艾森豪威尔很快就发布了“全国材料规划”。事实证明，美国材料技术的进步对航空发动机的研制起到了重要的推动作用。

  “重理论，轻实验”。我国著名科学大师竺可桢曾指出：实验科学之所以不够发达的原因有两条，一是不晓得用科学工具，二是缺乏科学精神。航空发动机性能往往要求达到极致，工作条件苛刻，可是很多理论问题尚难解决也无法计算。例如研究气流中的湍流运动规律，只能依靠多做实验，来检验各种理论方案的真实性与可行性。

  “重稳态，轻动态”。F100是美国生产的世界第一种推重比达到8的航空发动机，但在接通加力后，却出现风扇喘振、超温、烧坏涡轮叶片等大量问题。为改善可靠性,不得不采取补救措施,从而导致其推重比由8降至7。为解决可靠性问题,美还专门颁布了《航空涡喷、涡扇发动机军用规范》和《结构完整性大纲》,要求发动机除推重比等性能外,还必须将适用性、可靠性、易维修作为重要指标。这表明一个可靠的系统决不应满足于拥有一个稳定点，而是应确保多个稳定点之间的动态均灵活可靠。

  “重分工，轻整合”。综合即创造，“总体可能大于，也可能小于部分之和”。正如夏普总裁町田胜彦所说：“决定成败的并不是哪一项技术，而是将这些技术合并起来，组成产品的能力”。航空大国均有“飞机推进分系统综合计划”，以确保实现“全机一体化”。因为他们都深知那种“各顾各”而忽略整个动力系统总体、缺乏“综合”能力的研究模式，注定要被时代所摈弃。

没有力，就没有运动；没有心，鸟就不能飞翔 
●没有航空发动机，人类就无法实现飞行的梦想
航空时代，动力是个硬道理
来源：解放军报  作者：苏恩泽  时间：2012-12-13 05:24:47

从空中到海上，发动机驱动作战平台发生巨变

  “硬道理”有多“硬”

  没有力，就没有运动。没有心，鸟就不能飞翔。对于飞机来说，没有发动机就无法飞行，这是最基本的道理，可谓“硬道理”。但是，“硬道理”未必简单。正像人的心脏保健和医疗是“顶尖课题”一样，飞机的动力装置——发动机的研制，堪称是航空领域的“顶尖课题”。

  对动力的追求一直贯穿着人类的全部历史。远古时钻木取火及其意义不必赘述，而近代世界产业革命就是从瓦特的蒸汽机开始的。世界军事航空自二战以来大体经历了4个时代，各20年左右，前两个都是以动力装置的进步作为明显的标志：自二战到朝鲜战争是“活塞机”时代，自朝鲜战争到“阿波罗”飞船登月是“涡轮喷气机”时代。

  作战飞机发展的每个阶段都与动力装置密切联系,发动机质量成为制约新型飞机发展的重要因素。如苏联的米格17是单发，米格19是双发；米格21是单发，米格25是双发。这种依靠发动机数量叠加增加动力的发展模式，在一定程度上说明发动机落后于飞机的发展。苏27战机，正是靠两台先进的发动机在1986-1988年间创造并迄今保持27项爬升率的世界纪录。如今的俄罗斯也是主要靠发动机技术，弥补了电子等技术的差距，使战机的总体水平得以与美国抗衡。正如一位俄专家面对其雷达比西方“又大又重”的质疑时，却自信地说：“没关系，我们的发动机劲大！”

  所以，航空发动机一直被世界各国看作“时代最密集技术精品”，其核心顶尖机密始终被少数军事强国所掌控。

  推陈出新难在哪

  “硬”和“精”必然带来“难”。难在哪？难在航空发动机是现代高科技“核心的核心”。其实人们通常看到的航空发动机，只相当于冰山的水上部分，其下面至少有9倍以上的新科技作为重要支柱。

  高推重比技术。航空发动机性能关键要看发动机的推力与它本身的重量之比，即推重比，多年来航空发动机正是围绕这个核心指标发展的。不过，要使发动机推重比提高哪怕是0.1，也不是件容易的事。例如，要发展“高温涡轮技术”，就要研究耐高温材料与冷却技术；提高增压比，就要发展“跨音”“超音”压气机技术。像上世纪40年代的J－34发动机，是11级轴向式压气机，总增压比才4.4，而现在同样级数，可达20以上。

  双转子技术。发动机有压气机转子和涡轮转子，但是这两个转子是连接在一起的，只能算是一个“单转子”。而随着压气机增压比的不断提高，压气机的级数也不断增多。这样一来，前几级与后几级的气流流动如果不协调，就会带来压气机“喘振”。于是有人想到把这根轴分成两半，做成“双转子”——用“轴套轴”的办法来自行调整，也就不容易发生“喘振”了。

  进气道畸变技术。美国的F－111曾多次发生压气机喘振，后来开始研究进气道流场畸变产生、防止和调节的机理，以使它能与发动机很好地匹配工作，这就是“进气道-发动机-尾喷管”匹配技术。

  新材料技术。航空发动机材料正在向高温度、高强度、高刚度、轻型化方向发展，广泛采用钛合金整体结构、钛合金蜂窝结构、镍基合金、高温涂层、复合材料等。复合材料不仅比重轻、强度高、抗疲劳,且便于复杂型面加工和组装。陶瓷，也是下一代发动机必需的新材料，目前陶瓷基复合材料用于火焰筒，已可耐1670℃高温。 

  新工艺技术。航空发动机对制造工艺要求极高，精密制胚、无余量加工、超塑性锻造等新工艺可使材料利用率由20%提高到60%以上，而定向结晶等先进技术的应用将促进航空发动机制造业发展。

  观念纠偏最重要

  航空发动机如此重要、技术进步如此困难，那么究竟怎样发展呢？通览各国的经验教训，说千道万，首先还是抓好“顶层设计”，即从人的脑子起步，观念“偏”了，路子就难走“正”了。所以，必须克服“偏观念”，扶正“大思路”——  “重外观，轻核心”。即：人们往往看重主战装备的外观威风八面，却忽略了动力装置这个藏在核心的“无名英雄”。实际上，改变“核心”的难度要比“外观”大得多。为此，美国即使在经费紧张的情况下，也一直在增加航空发动机的研制经费。

  “重尖端，轻基础”。航空发动机虽然属于尖端科技，但离不开林林总总的基础科学。而且，尖端水平越高越精，基础就要求越广越厚。因此，航空发动机必须是有关行业大集成、大协作的产物，基础科学决不能成为短板。1957年10月4日，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，震动了世界，美国舆论哗然，惊呼为“第二珍珠港”。什么原因呢？美原子能委员会、海军研究所、国家科学院经研究后得出一致结论：美国的航天科技已经落后，其原因“关键是材料”。因此，美国不得不加紧材料科学研究，当时的总统艾森豪威尔很快就发布了“全国材料规划”。事实证明，美国材料技术的进步对航空发动机的研制起到了重要的推动作用。

  “重理论，轻实验”。我国著名科学大师竺可桢曾指出：实验科学之所以不够发达的原因有两条，一是不晓得用科学工具，二是缺乏科学精神。航空发动机性能往往要求达到极致，工作条件苛刻，可是很多理论问题尚难解决也无法计算。例如研究气流中的湍流运动规律，只能依靠多做实验，来检验各种理论方案的真实性与可行性。

  “重稳态，轻动态”。F100是美国生产的世界第一种推重比达到8的航空发动机，但在接通加力后，却出现风扇喘振、超温、烧坏涡轮叶片等大量问题。为改善可靠性,不得不采取补救措施,从而导致其推重比由8降至7。为解决可靠性问题,美还专门颁布了《航空涡喷、涡扇发动机军用规范》和《结构完整性大纲》,要求发动机除推重比等性能外,还必须将适用性、可靠性、易维修作为重要指标。这表明一个可靠的系统决不应满足于拥有一个稳定点，而是应确保多个稳定点之间的动态均灵活可靠。

  “重分工，轻整合”。综合即创造，“总体可能大于，也可能小于部分之和”。正如夏普总裁町田胜彦所说：“决定成败的并不是哪一项技术，而是将这些技术合并起来，组成产品的能力”。航空大国均有“飞机推进分系统综合计划”，以确保实现“全机一体化”。因为他们都深知那种“各顾各”而忽略整个动力系统总体、缺乏“综合”能力的研究模式，注定要被时代所摈弃。

歼15过时歼18舰载机登场 (2012-12-13 09:32:41)转载▼
标签： 军事
中国不但在发展至少两种第四代隐身战机，而且，对于舰载垂直起降战斗机的需求，也一直很迫切。
 
外界也一直猜测中国肯定在积极发展一种隐身的垂直起降战斗机，其中尤以日本和美国的猜测最多，它们也几乎没有停止过报道。
 
如今，这种猜测再次获得新的证据。据英国《简氏防务周刊》12月5日报道称，中国的军事论坛网站刊登了一款沈飞集团的短距起飞/垂直降落双发战机图片。
 
照片显示，这种飞机采用鸭式布局和隐形设计，由两台发动机提供主动力，机腹下则有专用升力风扇提供垂直向上的动力。
 
最早报道中国在发展垂直起降战斗机的应该是日本。去年初，日本《朝日新闻》刊登一则惊天军事消息，称中国的首架垂直起降战机“歼-18”已经研制成功，并在内蒙古某秘密军事基地顺利试飞。 
 
 
该报道说，中国从2002年开始计划自主制造，但是由于缺乏关键的弹射技术，为此中方放弃原来的水平起飞设计，转而开发第四代垂直起降战机“歼-18”，并最终取得成功。
 
此后不久，美国《防务新闻周刊》刊登了一篇文章，认为中国正在发展短距垂直起降战斗机，这就是歼-18“红鹰”的垂直起降战斗机。该机具有超隐身特性，并安装有激光主动相控阵雷达、内置武器舱以及两个大推力矢量发动机。
 
但是日本与美国的报道，尽管也引起了一阵轰动，毕竟其捕风捉影的因素较多，因此，很多人并不相信。最主要的是新闻中提到“在内蒙古某秘密军事基地顺利试飞”，这更被认为其子虚乌有，因为既然是在沈飞制造的战机，没有理由跑道内蒙古去试飞。
 
而且内蒙古既是边境省份不利于保密，而且也没有歼-31被当成“粽子机”跑到西安去进行静力试验的那样的可能。
 
但不管怎么说，在美日连续报道之后近两年，在国际军事界比较权威的简氏再次正式报道，显然歼-18存在的可能性已经不用再容许怀疑！
 
从简氏披露的歼-18照片外形来看，这种垂直起降战斗机除了鸭式布局之外，其它外观几乎与刚刚试飞成功的歼-31很相像。
 
但从沈飞并没有设计过鸭翼的经验来判断，似乎有理由怀疑这种歼-18战机并非是有沈飞独立研发的，可以猜测其应该是得到了成飞的技术帮助，或者根本就是中航工业统筹研发的一种新机型。
 
简氏的报道中提到，这次曝光的歼-18战机配备双发动机，但目前尚不清楚该机的升力风扇由一台（类似美国的F-35B战机）还是两台（类似苏联的雅克-141）发动机为其提供垂直升力。
 
与歼-31一样，歼-18采用双主发动机提供推力，这与F-35B和雅克-141相比安全性相对更高一些。这可能有两种解释，一种是中国没有能够为其提供足够推力的单台发动机可用，另一种解释就是这很可能像F-35A/B/C一样歼-18本来就是歼-31的一种增加了鸭翼和升力风扇的变形。 
 
 
虽然后一种解释有些勉强，但也不是没有可能，毕竟一个公司实力再强要同时发展多种全新的先进战机似乎很难，而如果是“一型多改”就相对容易实现多了。
 
很多人猜测中国如今在成功试验并装备歼-15型滑跃式舰载机之后，为何会再发展一种垂直起降舰载机呢？难道中国的航母弹射器研发出了问题？或者是中国未来的国产航母从一开始设计就是为了装备垂直起降舰载机？其实，并非这样。
 
从中国的舰载机发展脉络可以看出，在改装或国产常规航母上，中国首先会装备歼-15固定翼舰载机作为主力作战飞机，而且是滑跃式起飞方式；在紧随之后发展的大型核动力航母上，将会使用歼-31的舰载型号，并实现电磁弹射起飞。
 
而在中国的航母和如今的071型船坞登陆舰之间，中国必将发展一种两栖攻击舰，这就是如今传闻已进入建造中的071型，在这种新型舰上毫无疑问会装备歼-18垂直起降舰载机，用来执行两栖攻击任务。
 
不管怎么说，从外媒对歼-18的分析来看，这应该是目前已曝光的中国第三种第四代隐身战机。从两年前歼-20一鸣惊人，到一个月前歼-31隆重登场，再到几天前歼-15成功着舰，加上如今歼-18神秘现身，在短短的时间内，中国航空工业带给我们连续不断的巨大惊喜，这的确可喜可贺！ 
 
 
但在这些成功的背后，我们不应忘记上述型号同大多数先进国产战机一样正罹患“心脏病”，它们几乎都要依靠进口战机发动机才能翱翔蓝天。
 
因此，在越来越多的战机项目被披露出来之后，在中央决定投入1000亿元发展航空发动机之际，中国航空工业战线的科研人员应快马加鞭，努力在尽可能短的时间内获得巨大突破，从而为装备国产强劲“心脏”的中国先进战机插上直冲蓝天的翅膀！