http://m.007sbw.cn 2012-06-26 14:43 來源:中國科學(xué)報(bào)
由兩院院士師昌緒牽頭、組織兩院院士提出的“我國航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)工程咨詢研究報(bào)告”終于塵埃落定。記者日前從有關(guān)部門獲悉,航空發(fā)動機(jī)將被列入國家重大科技專項(xiàng),正在組織專家論證。
“下一步最關(guān)鍵的是要進(jìn)一步夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ),提高自主研發(fā)能力,堅(jiān)定不移地走自主創(chuàng)新的發(fā)展道路。”中國工程院院士劉大響接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示。
劉大響認(rèn)為,中央已明確指示同意列一個(gè)國家重大科技專項(xiàng),下決心把航空發(fā)動機(jī)搞上去,這對加快我國軍民用航空發(fā)動機(jī)發(fā)展,解決長期制約航空工業(yè)發(fā)展的瓶頸問題具有十分重大的戰(zhàn)略意義,“一定要抓住機(jī)遇,舉全國之力,堅(jiān)決打好航空發(fā)動機(jī)‘翻身仗’”。
盡快走出仿制“陷阱”
“國外的設(shè)計(jì)師是設(shè)計(jì)什么樣的飛機(jī),就有什么樣的發(fā)動機(jī);而我們是有什么樣的發(fā)動機(jī),就設(shè)計(jì)什么樣的飛機(jī)。”北京航空航天大學(xué)教授黃俊做過飛機(jī)設(shè)計(jì)師,對此體會頗深。
黃俊接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)認(rèn)為,我國飛機(jī)設(shè)計(jì)受發(fā)動機(jī)的制約很大,現(xiàn)在發(fā)動機(jī)被公認(rèn)為是制約航空裝備發(fā)展的“瓶頸”。這主要是因?yàn)槲覈娇瞻l(fā)動機(jī)的自主創(chuàng)新研究工作沒有很好地持續(xù)開展下去。
飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)和復(fù)合材料專家、中國工程院院士杜善義接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)說:“過去我們主要是眼睛向外,航空發(fā)動機(jī)以引進(jìn)為主,在引進(jìn)的基礎(chǔ)上發(fā)展、改進(jìn)或仿制。”
“建國初期,我國經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,通過引進(jìn)生產(chǎn)和測繪仿制國外航空發(fā)動機(jī)來滿足部隊(duì)裝備的急需,符合當(dāng)時(shí)的國情。”劉大響認(rèn)為。
20世紀(jì)40年代,美、蘇兩國對渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的研制,也是從購買英國專利進(jìn)行仿制開始的。但它們只仿制了一輪,就很快轉(zhuǎn)向自主研制的發(fā)展道路。
我國的問題在于,專利引進(jìn)或測繪仿制的發(fā)動機(jī)型號過多,延續(xù)時(shí)間過長;在仿制過程中,又沒有安排足夠的經(jīng)費(fèi)和精力認(rèn)真抓好消化吸收,雖然搞了一輪又一輪的引進(jìn)和仿制,但許多關(guān)鍵技術(shù)并沒有吃透,往往是“知其然而不知其所以然”,因而對促進(jìn)自主研發(fā)的作用較為有限。而且許多引進(jìn)項(xiàng)目往往擠掉或者削弱了國內(nèi)的自主研制工作,占用了大量的人力、物力和資金。長期的測繪仿制思維,在某種程度上阻礙和束縛了自主發(fā)展。
“航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)是花大錢也買不來的,尤其是隨著現(xiàn)代技術(shù)水平的不斷提高,航空發(fā)動機(jī)的復(fù)雜性和集成度在大幅提升,今后再想通過仿制來完全掌握先進(jìn)發(fā)動機(jī)技術(shù)的可能性越來越小,想借此途徑走向自主研制更是十分困難。”劉大響強(qiáng)調(diào)。
“堅(jiān)定不移地走自主創(chuàng)新發(fā)展之路,是根治飛機(jī)‘心臟病’的必然選擇。”劉大響認(rèn)為,只有狠下決心在國家重大科技專項(xiàng)中精選幾個(gè)有重大意義和帶動作用的軍民用發(fā)動機(jī),走完自主研制的全過程,才能一通百通,才能真正完成從測繪仿制向自主研制的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。
尊重規(guī)律 動力先行
時(shí)至今日,我國航空發(fā)動機(jī)的發(fā)展已引起國人高度關(guān)注,加快發(fā)展已成共識。但究竟采取什么樣的措施,遵循什么樣的規(guī)律,航空發(fā)動機(jī)才能甩掉落后帽子“破繭而出”?
“堅(jiān)持動力先行,加強(qiáng)預(yù)先研究,切實(shí)打好基礎(chǔ),提高自主創(chuàng)新能力,培養(yǎng)鍛煉一支高水平的科技人才隊(duì)伍。”劉大響說,這也是國外航空發(fā)動機(jī)加速發(fā)展的一個(gè)基本規(guī)律。
據(jù)報(bào)道,國外二代戰(zhàn)機(jī)研制周期為5~7年,發(fā)動機(jī)為7~8年;三代戰(zhàn)機(jī)研制周期為6~10年,發(fā)動機(jī)為10~15年;四代戰(zhàn)機(jī)研制周期為10年,發(fā)動機(jī)的研制周期長達(dá)15~18年,甚至更長。
早在1980年,美國審計(jì)長向國會作證時(shí)就曾指出:“新發(fā)動機(jī)的發(fā)展比飛機(jī)機(jī)體需要更長時(shí)間,如果后者是決定進(jìn)度的因素,兩者就不應(yīng)該同時(shí)開始。”
事實(shí)上,航空發(fā)達(dá)國家長期以來都是將優(yōu)先發(fā)展航空發(fā)動機(jī)作為國策,列為國家高科技戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),并給予大量經(jīng)費(fèi)支持。
劉大響指出,航空發(fā)動機(jī)本身也是一個(gè)獨(dú)立復(fù)雜的系統(tǒng)工程。由于研制難度大、投資多、周期長、風(fēng)險(xiǎn)高,為了滿足飛機(jī)的研制進(jìn)度,發(fā)動機(jī)必須先行立項(xiàng),才能趕上飛機(jī)的進(jìn)度要求。
所謂“動力先行”,主要是講發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研、材料工藝技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)備條件建設(shè)要先行,還要提前進(jìn)行核心機(jī)/驗(yàn)證機(jī)的綜合技術(shù)驗(yàn)證;但在其轉(zhuǎn)入型號研制后,在戰(zhàn)技指標(biāo)明確的前提下,則必須要搞好飛機(jī)與發(fā)動機(jī)的一體化設(shè)計(jì),不斷搞好兩者的匹配與協(xié)調(diào)。
此外,堅(jiān)持核心機(jī)派生系列化發(fā)展,是航空發(fā)動機(jī)研制發(fā)展的重要技術(shù)途徑。幾乎每一型新研發(fā)動機(jī)都要使用幾十年,都要經(jīng)過不斷改進(jìn)改型和派生發(fā)展,使性能、可靠性、耐久性不斷提高,形成應(yīng)用范圍寬廣的發(fā)動機(jī)系列,才能較好地滿足多型航空裝備發(fā)展對動力的需求。
例如,美國以F101發(fā)動機(jī)的核心機(jī)為基礎(chǔ),成功地派生發(fā)展出F110、CFM56兩大系列軍民用渦扇發(fā)動機(jī);而CFM56又發(fā)展了十幾個(gè)型別,裝備了十幾種軍民用飛機(jī)。
舉全國之力 堅(jiān)持自主創(chuàng)新是必由之路
中科院院士徐建中認(rèn)為,要想縮小與世界航空強(qiáng)國的差距,必須提前獨(dú)立地開展高性能航空發(fā)動機(jī)研制工作,必須特別注重基礎(chǔ)研究,同時(shí)要加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的研究。
徐建中介紹,航空發(fā)動機(jī)的發(fā)展趨勢是,進(jìn)一步提高軍用航空發(fā)動機(jī)推重比,改善民用航空發(fā)動機(jī)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性,研發(fā)安靜而清潔的發(fā)動機(jī),還要研究多電或全電發(fā)動機(jī)、智能發(fā)動機(jī)、超聲速軍民用發(fā)動機(jī)及新概念發(fā)動機(jī)。
“為了扭轉(zhuǎn)航空動力的落后局面,應(yīng)根據(jù)目前我國航空發(fā)動機(jī)存在的主要問題,找準(zhǔn)病根,對癥下藥。”劉大響認(rèn)為。
一要進(jìn)一步夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ),增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力;二要選擇幾個(gè)有代表性的發(fā)動機(jī)走完自主研制的全過程,早日解決軍民用發(fā)動機(jī)的自主保障問題;三要搞好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),為加快航空動力發(fā)展提供條件保障;四要通過多種途徑培養(yǎng)鍛煉一批高水平的科技人才隊(duì)伍;五要加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),完善體制機(jī)制創(chuàng)新,建立“以企業(yè)為主體、以市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合”的技術(shù)創(chuàng)新體系,舉全國之力,打好航空發(fā)動機(jī)“翻身仗”。
徐建中也認(rèn)為,只要發(fā)揮全國優(yōu)勢力量,進(jìn)行創(chuàng)新性的基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),特別是發(fā)展顛覆性的創(chuàng)新技術(shù),我國與國外的差距就有望迅速縮小。
“當(dāng)前我國航空發(fā)動機(jī)面臨著前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),也迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。舉全國之力,我們一定能夠取得徹底根治飛機(jī)‘心臟病’的成功,一定能夠?yàn)檐娒裼煤娇昭b備提供健康強(qiáng)勁的‘中國心’。”劉大響說。