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行业发展前沿讲座

——EvolutionofAviationPropulsionSystem

本次讲座由上海交通大学致远讲席王安正教授为我们讲解，主要为我们介绍和讲解航空发动机方面的知识，使我们了解航空发动机的重要性，以及我国航空发动机的发展现状及面临的挑战等内容。

首先介绍了航空发动机的重要性。航空发动机是为航空器提供所需动力的发送机，它直接影响航空器的性能、可靠性及经济性，也是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。航空发动机是确定航空器的飞行速度、飞行高度、机动性、航程、有效载荷的关键因素，直接影响军用飞机作战能力和出勤率，从而影响国防安全。由于现代航空发动机的研究与发展涉及到航空动力学、燃烧学、传热学、材料工程、计算机技术等几十种科学与专业，航空发动机的研究非常困难，决定了航空发动机的重要性。

其次是我国航空发动机的发展现状。近年来我国为弥补航空发动机的短板，加大投入自主研发国产发动机，目前我国已研制出“太行”发动机（涡扇10系列发动机），是国产第三代大型军用航空涡轮风扇发动机，主要用于装备中国第三代高性能歼-10战斗机。现阶段正研制WS-15（涡扇15“峨眉”涡扇发动机），是为我国第四代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机。但我国的航空发动机的发展水平仍与美俄等国家存在一定的差距，而且目前我国新型战斗机使用的仍然是俄国的发动机，制约了我国战斗机的发展，所以我国航空发动机水平已经严重影响军用作战飞机综合性能的提高。在民用航空发动机的研制生产方面，我国的处境也是很不利的，在干线、支线民用航空飞机上，采用国产发动机的比例非常小。因此我国仍需加快研究发动机的步伐，缩短与欧美国家差距。

次之是航空发动机的核心技术。航空发动机的核心技术主要是材料、加工工艺和精度等技术。航空发动机对材料的要求可以用苛刻来概括。某种发动机的压气机转子叶片长七厘米，但工作时高速运转，所需的向心力相当于几吨的重力，此外还要承受气体的反作用力。有些部件要承受极高的温度，还要保持极高的机械性能，保证机件充分的润滑等。这些都不是能轻易做到的。如果工艺不够好，高速旋转的转子不是太平衡，就会产生相当大的振动，影响设备的性能和寿命。这只是一小部分，其他部分要求更高。加工工艺的精良与否也决定了生产出来的零件的好坏，而一个小的零件都会影响到发动机的性能，因此加工工艺也是重要的技术。

然后王安正教授讲述了我国在航空发动机什么方面比较落后。“心脏病”的问题，一直是困扰中国航空工业发展的瓶颈。高性能航空动力装置研发有“三难”：设计难、加工组装难、材料难。航空发动机的零部件工作在高温、高压、高转速条件下，而且要有几千小时的工作寿命，达到很高的可靠性，这对设计、加工以及航空材料的要求非常高。中国航空发动机在上述三个领域都落后于世界先进水平。于在相当长一段时间内认识不到位，投入少，中国大多以仿制和授权生产为主，高性能发动机的工程经验非常少，发动机的研制也是“摸索着来”，在设计理论方面就落后于发达国家。而在加工制造方面，则受制于整个基础工业水平和缺乏高素质工人的限制，例如涡轮盘出现零点几毫米的安装误差，发动机的性能就会降低10%。

最后是航空发动机面临的挑战。中国企业在创新方面还面临着一些挑战，要制造出现代化的战斗机航空发动机还需要克服一些困难。除了特殊合金、粉末冶金和高温复合材料的选择问题，中国面临的更大问题是特殊材料的引进。但是，一些工序中用于制造喷气机引擎零件所需的材料大多是限制出口的特殊材料。