在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，我國的發(fā)展理念是要做最好的，在技術(shù)研發(fā)前沿，目前我們又做到了最快，未來極有可能將定義最快，并且改變航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的規(guī)則。
因?yàn)榘凑兆钚卵兄频膰姎獍l(fā)動機(jī)，未來乘坐民航客機(jī)在一個(gè)小時(shí)內(nèi)就能到達(dá)地球的任何一個(gè)角落，也就是說依照這樣的速度甚至能夠沖出地球，至少理論上是如此。
噴氣發(fā)動機(jī)，16馬赫
港媒近日報(bào)道，國內(nèi)已經(jīng)研制出了噴氣發(fā)動機(jī)，在世界上是第一臺飛行速度達(dá)到16馬赫的產(chǎn)品。
16馬赫是什么概念呢？換算成公里，也就是時(shí)速19500km。在地球上，目前還沒有任何一種發(fā)動機(jī)能夠達(dá)到這么快的速度，哪怕是理論上也沒有。
地球的平均直徑也只有6371km左右，赤道最長，其平均直徑也才6378km。因此對比來看，假設(shè)將這款新的發(fā)動機(jī)安裝到民航飛機(jī)上，未來乘坐飛機(jī)周游世界在1個(gè)小時(shí)內(nèi)就能完成。
除此之外，目前的民航客機(jī)平均時(shí)速在800km~1000km之間，多數(shù)時(shí)候的時(shí)速都在800km以下。新研制的發(fā)動機(jī)速度是傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的20倍之多。
這就是說，隨著我國推出了真實(shí)的產(chǎn)品，未來在航空領(lǐng)域?qū)⒛苤匦露x速度的極限。如果下一步的技術(shù)能夠拓展到航天領(lǐng)域，也就是把相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用到火箭或者宇宙飛船上，其速度同樣也是驚人的。
不過需要注意的是，航空發(fā)動機(jī)與航天發(fā)動機(jī)存在著本質(zhì)的差別。航空發(fā)動機(jī)在地球內(nèi)部使用，確切的說是在大氣層內(nèi)使用，相關(guān)的技術(shù)都是圍繞大氣層的摩擦來展開研究的。
航天發(fā)動機(jī)則不一樣，火箭和宇宙飛船要飛出大氣層外，在真空的環(huán)境里沒有空氣阻力，如何在技術(shù)上做到提升，本質(zhì)上與地球內(nèi)的發(fā)動機(jī)技術(shù)還有一定的差別。
即便如此，隨著技術(shù)在整體上有所突破，未來最前沿的研究可以融合以及協(xié)調(diào)。尤其是我國的技術(shù)目前沖在了最前面，在接下來航空領(lǐng)域的規(guī)則制定中就能占據(jù)主導(dǎo)地位。
之所以這款新的產(chǎn)品能夠達(dá)到這么快的速度，相比于傳統(tǒng)的航空發(fā)動機(jī)，它的燃燒速率超過了超音速燃燒沖壓發(fā)動機(jī)1000倍之多。
這樣一來，燃料在內(nèi)部可以以微秒級的速度完成燃燒，進(jìn)而就能將速度以指數(shù)級的方式提升。
可能有人在想，這么快的發(fā)動機(jī)什么時(shí)候能夠應(yīng)用到飛機(jī)上呢？恐怕從研究到實(shí)際應(yīng)用，中間還有一個(gè)過程。
因?yàn)橄襁@種最前沿性質(zhì)的研究，這些技術(shù)都太過于超前，本身并不會馬上投入使用。不管是技術(shù)本身的局限，還是在產(chǎn)能上不能達(dá)到生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求，這些都是最關(guān)鍵的制約。
另外，航空發(fā)動機(jī)從研發(fā)到生產(chǎn)應(yīng)用，中間都有一個(gè)不斷調(diào)試以及適應(yīng)實(shí)際層面的過程，而最新的這款發(fā)動機(jī)只是在技術(shù)上取得了重大突破，下一步如何在應(yīng)用層面突破同樣需要時(shí)間。
最后還有一點(diǎn)，那就是像發(fā)動機(jī)這些最前沿的技術(shù)，有的時(shí)候會優(yōu)先用于軍事層面，因此圍繞這款發(fā)動機(jī)的詳細(xì)細(xì)節(jié)，目前的報(bào)道中都沒有提及。
從另外一個(gè)角度看，不能馬上應(yīng)用，并不是說我們在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域就止步不前。恰恰相反的是，在實(shí)際的應(yīng)用中，我國近年來的航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展神速。
要做就做最先進(jìn)的產(chǎn)品
航空發(fā)動機(jī)一直被譽(yù)為制造業(yè)的皇冠，原因就在于它涉及到多種復(fù)雜的技術(shù)，尤其是在零部件的使用層面，密密麻麻的產(chǎn)品背后都是一項(xiàng)項(xiàng)細(xì)微又不可或缺的技術(shù)。
軍用領(lǐng)域的航空發(fā)動機(jī)在國內(nèi)發(fā)展相對較早，相關(guān)的技術(shù)以及產(chǎn)品迭代也很快。而在民用領(lǐng)域，我國自主研發(fā)的航空發(fā)動機(jī)，相對來說起步較晚，但目前已基本實(shí)現(xiàn)了與其他技術(shù)大國并駕齊驅(qū)。
截止到去年，中國的航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)，也就是人們常聽說過的中國航發(fā)，正在研發(fā)最新款的民用領(lǐng)域的航空發(fā)動機(jī)。根據(jù)去年夏天透露出來的消息，這款產(chǎn)品它的技術(shù)水平和國際上的第四代先進(jìn)發(fā)動機(jī)比肩。
業(yè)內(nèi)人士表示，我國在民用航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域不但要取得技術(shù)上的突破，最重要的是要做成中國的品牌，而且還要讓這種發(fā)動機(jī)品牌，未來在世界上具備更大的影響力。
除了目前正在研發(fā)的新產(chǎn)品，多年來我國一直在探索自主創(chuàng)新的發(fā)展道路，而且也研發(fā)出了多款民用領(lǐng)域里的發(fā)動機(jī)。
比如說中國航方已經(jīng)研制的CJ1000A發(fā)動機(jī)，未來將主要應(yīng)用在單通道飛機(jī)的動力需求上。下一步，隨著國產(chǎn)大飛機(jī)的持續(xù)交付，國產(chǎn)民用領(lǐng)域的發(fā)動機(jī)也將發(fā)揮無可替代的作用。
這款發(fā)動機(jī)擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，特點(diǎn)是油耗低、噪音低、壽命長、可靠性高，而且接下來還能通過改進(jìn)型進(jìn)行系列化發(fā)展。
在國內(nèi)的研發(fā)人員看來，不研發(fā)則已，一旦要研發(fā)，就要堅(jiān)持自主理念，不能動搖。在這方面，我們的鄰居印度正好是一個(gè)典型的反面例子。
40多年的時(shí)間里，印度也一直想研發(fā)自己的航空發(fā)動機(jī)，但是由于沒有下定決心，多年來一直試圖尋求外部的技術(shù)幫助，這才導(dǎo)致他們研發(fā)出來的產(chǎn)品遲遲不能真正應(yīng)用。
對比之下，我國的技術(shù)人員從一開始就知道，研發(fā)航空發(fā)動機(jī)將是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜且艱巨的工程，涉及到多種技術(shù)和材料，現(xiàn)代的很多科學(xué)基本上都要應(yīng)用到。
要想做好，從最初的研發(fā)要求就得苛刻。整個(gè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的周期很漫長，尤其是到隨后的制造改進(jìn)階段，更是會出現(xiàn)各種各樣意想不到的狀況。
即便如此，我國航空發(fā)動機(jī)的自主研發(fā)步伐近年來在不斷加快，尤其是國家正式成立相關(guān)的研發(fā)制造單位以后，從創(chuàng)新理念再到技術(shù)方法，幾乎是日新月異的變化。
說到底，這就是在投入上的專注，只有具備了這種專注的精神，發(fā)動機(jī)的研發(fā)才能真正的出成果，而且一旦達(dá)到應(yīng)用階段，從量產(chǎn)再到產(chǎn)業(yè)鏈的完善，更能做到加快推進(jìn)。
未來20年，交付1.9萬臺航空發(fā)動機(jī)
我們不單單要做最好的產(chǎn)品，隨著技術(shù)更進(jìn)一步投入到應(yīng)用市場，還要構(gòu)筑起完善的產(chǎn)業(yè)鏈，從而使發(fā)動機(jī)能夠更多的應(yīng)用到飛機(jī)上。
根據(jù)中國航發(fā)去年發(fā)布的一份預(yù)測報(bào)告顯示，未來20年的時(shí)間，我國的航空發(fā)動機(jī)交付能力將可以達(dá)到1.9萬臺，整個(gè)市場相當(dāng)巨大，規(guī)模在3000億美元以上。
這是什么概念呢？我國一個(gè)國家的航空發(fā)動機(jī)市場，就占到全球市場份額的1/5。所以，在這種局面下，不光國內(nèi)的航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)有動力，國外的企業(yè)也在蠢蠢欲動。
還在2023年的時(shí)候，國內(nèi)已經(jīng)在使用的商用發(fā)動機(jī)總量就已經(jīng)超過了9000臺，整體的規(guī)模還在上漲，尤其是窄體飛機(jī)發(fā)動機(jī)的規(guī)模，接下來的市場份額將占據(jù)六成以上。
這對于我國的航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)來說，將是十分巨大的機(jī)遇市場需求的，而且涉及到多種類型的發(fā)動機(jī)，諸如常見的活塞、渦噴、渦軸、渦槳、渦扇等等。
也就是說，未來20年，不光有前沿技術(shù)在持續(xù)發(fā)展，航空發(fā)動機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，不管是制造水平還是產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)完善，整個(gè)市場將會越來越大。
最關(guān)鍵的是，除了傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機(jī)，未來在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，純電動的發(fā)動機(jī)以及混合動力的發(fā)動機(jī)，相關(guān)技術(shù)也在快速崛起。
有市場需求，航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)就可以持續(xù)發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷完善和成熟，在經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，我國航空發(fā)動機(jī)整體發(fā)展將會躍升到一個(gè)新臺階。
未來的發(fā)動機(jī)市場格局是什么？
目前，全世界有獨(dú)立能力制造航空發(fā)動機(jī)的國家只有5個(gè)，我國雖然位列其中，技術(shù)上也在不斷取得突破，但在實(shí)際的應(yīng)用和制造上還相對落后。
所以，下一步航空發(fā)動機(jī)發(fā)展不僅僅要持續(xù)推動技術(shù)更新，還要保證整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)完善。
根據(jù)我國此前提出的規(guī)劃綱要，目前航空發(fā)動機(jī)以及燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展，已經(jīng)成為國內(nèi)100個(gè)重大工程及項(xiàng)目，而且還排在首位。
根據(jù)規(guī)劃，未來10年到20年的時(shí)間，我國的航空發(fā)動機(jī)技術(shù)不但要持續(xù)取得突破，在制造和應(yīng)用層面還要做到與其他有能力、有技術(shù)的國家并駕齊驅(qū)。
正因?yàn)橛羞@樣的規(guī)劃，所以現(xiàn)在我們能夠研制出速度最快的噴氣發(fā)動機(jī)也就不奇怪了。我們的制勝法寶，就是能夠做到最大程度的調(diào)配和調(diào)節(jié)資源以及技術(shù)。
在這個(gè)前提之下，無論是技術(shù)的研制，還是制造和應(yīng)用，我們都能使效率發(fā)揮到最好。下一步，不但要在國產(chǎn)的飛機(jī)上更多應(yīng)用國產(chǎn)發(fā)動機(jī)，還要更進(jìn)一步提升發(fā)動機(jī)的整體壽命。
結(jié)語
目前，民航領(lǐng)域常用的航空發(fā)動機(jī)，平均使用壽命在2萬小時(shí)以上，如果一架飛機(jī)每天飛行的時(shí)間是6小時(shí)，發(fā)動機(jī)則可以使用10年左右。
未來的技術(shù)以及實(shí)際應(yīng)用，將會圍繞發(fā)動機(jī)的壽命持續(xù)發(fā)力，如何能進(jìn)一步提高整體的使用壽命，將直接關(guān)系到國產(chǎn)化的發(fā)動機(jī)，在未來的民航市場可以具備多大影響力。
困難肯定存在，但是要在持續(xù)探索中不斷突破，尤其是要以科技創(chuàng)新為原動力，只有在這個(gè)基礎(chǔ)之上，我國的航空發(fā)動機(jī)才能持續(xù)不斷的取得突破。
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