航空发动机将列国家重大专项以走出仿制陷阱

由两院院士师昌绪牵头、组织两院院士提出的“我国航空发动机和燃气轮机工程咨询研究报告”终于尘埃落定。记者日前从有关部门获悉，航空发动机将被列入国家重大科技专项，正在组织专家论证。

“下一步最关键的是要进一步夯实技术基础，提高自主研发能力，坚定不移地走自主创新的发展道路。”中国工程院院士刘大响接受《中国科学报》记者采访时表示。

刘大响认为，中央已明确指示同意列一个国家重大科技专项，下决心把航空发动机搞上去，这对加快我国军民用航空发动机发展，解决长期制约航空工业发展的瓶颈问题具有十分重大的战略意义，“一定要抓住机遇，举全国之力，坚决打好航空发动机‘翻身仗’”。

尽快走出仿制“陷阱”

“国外的设计师是设计什么样的飞机，就有什么样的发动机；而我们是有什么样的发动机，就设计什么样的飞机。”北京航空航天大学教授黄俊做过飞机设计师，对此体会颇深。

黄俊接受《中国科学报》记者采访时认为，我国飞机设计受发动机的制约很大，现在发动机被公认为是制约航空装备发展的“瓶颈”。这主要是因为我国航空发动机的自主创新研究工作没有很好地持续开展下去。

飞行器结构力学和复合材料专家、中国工程院院士杜善义接受《中国科学报》记者采访时说：“过去我们主要是眼睛向外，航空发动机以引进为主，在引进的基础上发展、改进或仿制。”

“建国初期，我国经济不发达，工业基础薄弱，通过引进生产和测绘仿制国外航空发动机来满足部队装备的急需，符合当时的国情。”刘大响认为。

20世纪40年代，美、苏两国对涡轮喷气发动机的研制，也是从购买英国专利进行仿制开始的。但它们只仿制了一轮，就很快转向自主研制的发展道路。

我国的问题在于，专利引进或测绘仿制的发动机型号过多，延续时间过长；在仿制过程中，又没有安排足够的经费和精力认真抓好消化吸收，虽然搞了一轮又一轮的引进和仿制，但许多关键技术并没有吃透，往往是“知其然而不知其所以然”，因而对促进自主研发的作用较为有限。而且许多引进项目往往挤掉或者削弱了国内的自主研制工作，占用了大量的人力、物力和资金。长期的测绘仿制思维，在某种程度上阻碍和束缚了自主发展。

“航空发动机的关键技术是花大钱也买不来的，尤其是随着现代技术水平的不断提高，航空发动机的复杂性和集成度在大幅提升，今后再想通过仿制来完全掌握先进发动机技术的可能性越来越小，想借此途径走向自主研制更是十分困难。”刘大响强调。

“坚定不移地走自主创新发展之路，是根治飞机‘心脏病’的必然选择。”刘大响认为，只有狠下决心在国家重大科技专项中精选几个有重大意义和带动作用的军民用发动机，走完自主研制的全过程，才能一通百通，才能真正完成从测绘仿制向自主研制的战略转变。

尊重规律动力先行

时至今日，我国航空发动机的发展已引起国人高度关注，加快发展已成共识。但究竟采取什么样的措施，遵循什么样的规律，航空发动机才能甩掉落后帽子“破茧而出”？

“坚持动力先行，加强预先研究，切实打好基础，提高自主创新能力，培养锻炼一支高水平的科技人才队伍。”刘大响说，这也是国外航空发动机加速发展的一个基本规律。

据报道，国外二代战机研制周期为5-7年，发动机为7-8年；三代战机研制周期为6-10年，发动机为10-15年；四代战机研制周期为10年，发动机的研制周期长达15-18年，甚至更长。

早在1980年，美国审计长向国会作证时就曾指出：“新发动机的发展比飞机机体需要更长时间，如果后者是决定进度的因素，两者就不应该同时开始。”

事实上，航空发达国家长期以来都是将优先发展航空发动机作为国策，列为国家高科技战略性产业，并给予大量经费支持。

刘大响指出，航空发动机本身也是一个独立复杂的系统工程。由于研制难度大、投资多、周期长、风险高，为了满足飞机的研制进度，发动机必须先行立项，才能赶上飞机的进度要求。

所谓“动力先行”，主要是讲发动机的关键技术预研、材料工艺技术、基础设备条件建设要先行，还要提前进行核心机/验证机的综合技术验证；但在其转入型号研制后，在战技指标明确的前提下，则必须要搞好飞机与发动机的一体化设计，不断搞好两者的匹配与协调。

此外，坚持核心机派生系列化发展，是航空发动机研制发展的重要技术途径。几乎每一型新研发动机都要使用几十年，都要经过不断改进改型和派生发展，使性能、可靠性、耐久性不断提高，形成应用范围宽广的发动机系列，才能较好地满足多型航空装备发展对动力的需求。

例如，美国以F101发动机的核心机为基础，成功地派生发展出F110、CFM56两大系列军民用涡扇发动机；而CFM56又发展了十几个型别，装备了十几种军民用飞机。

举全国之力坚持自主创新是必由之路

中科院院士徐建中认为，要想缩小与世界航空强国的差距，必须提前独立地开展高性能航空发动机研制工作，必须特别注重基础研究，同时要加强关键技术的研究。

徐建中介绍，航空发动机的发展趋势是，进一步提高军用航空发动机推重比，改善民用航空发动机的可靠性、经济性和环保性，研发安静而清洁的发动机，还要研究多电或全电发动机、智能发动机、超声速军民用发动机及新概念发动机。

“为了扭转航空动力的落后局面，应根据目前我国航空发动机存在的主要问题，找准病根，对症下药。”刘大响认为。

一要进一步夯实技术基础，增强自主创新能力；二要选择几个有代表性的发动机走完自主研制的全过程，早日解决军民用发动机的自主保障问题；三要搞好基础设施建设，为加快航空动力发展提供条件保障；四要通过多种途径培养锻炼一批高水平的科技人才队伍；五要加强组织领导，完善体制机制创新，建立“以企业为主体、以市场为导向、产学研用相结合”的技术创新体系，举全国之力，打好航空发动机“翻身仗”。

徐建中也认为，只要发挥全国优势力量，进行创新性的基础研究和关键技术研发，特别是发展颠覆性的创新技术，我国与国外的差距就有望迅速缩小。

“当前我国航空发动机面临着前所未有的严峻挑战，也迎来了前所未有的发展机遇。举全国之力，我们一定能够取得彻底根治飞机‘心脏病’的成功，一定能够为军民用航空装备提供健康强劲的‘中国心’。”刘大响说。

资料图：RD-33发动机

2012年6月25日，阿富汗坎大哈机场，美军第451远征飞机维护中队的机械师，正在将一架隶属于第157远征战斗机中队的F-16战机发动机拆下做例行检修。