【院士訪(fǎng)談】

◎本報(bào)記者 矯 陽(yáng)

當(dāng)下，中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)航發(fā))自主研制的1000千瓦級(jí)AES100民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，正在為今年自主適航取證做最后沖刺。

它是我國(guó)第一型具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)水平比肩國(guó)際第四代先進(jìn)民用發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品。

“要做成民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的中國(guó)品牌，做出最先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，讓中國(guó)飛機(jī)都用上強(qiáng)勁‘中國(guó)心’！”中國(guó)工程院院士、中國(guó)航發(fā)科技委原主任尹澤勇日前接受科技日?qǐng)?bào)記者訪(fǎng)談時(shí)表示。

中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步

記者：航空發(fā)動(dòng)機(jī)被稱(chēng)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”。世界上有哪些國(guó)家能研制先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)？

尹澤勇：當(dāng)前，美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)和中國(guó)能夠研制先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)。新中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)在抗美援朝的烽火中誕生，靠的是自強(qiáng)不息。經(jīng)過(guò)一代代從事航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)的航發(fā)人的不懈努力，我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)從無(wú)到有、從小到大、從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了渦噴、渦扇、渦軸、渦槳等先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)系列產(chǎn)品的研制生產(chǎn)。

記者：中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀怎樣？這些年涌現(xiàn)出了哪些代表性產(chǎn)品？

尹澤勇：黨和國(guó)家高度重視航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)發(fā)展。2023年9月1日，習(xí)近平總書(shū)記專(zhuān)門(mén)給中國(guó)航發(fā)“李志強(qiáng)班”職工回信指出，“這些年，中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，初步探索出一條自主創(chuàng)新發(fā)展的新路子”。這是對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)取得成績(jī)的高度概括和褒獎(jiǎng)。

這些年，航空發(fā)動(dòng)機(jī)取得長(zhǎng)足進(jìn)步。民用發(fā)動(dòng)機(jī)方面，近年航展中，中國(guó)航發(fā)先后展出CJ(長(zhǎng)江)1000A、CJ2000等大涵道比渦扇商用發(fā)動(dòng)機(jī)，AES100、AEP100等渦軸、渦槳通航動(dòng)力，以及其他各類(lèi)新型發(fā)動(dòng)機(jī)。這些都是我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步的具體體現(xiàn)。

記者：您提到的這些發(fā)動(dòng)機(jī)處于什么水平？

尹澤勇：以國(guó)人關(guān)注的大飛機(jī)動(dòng)力長(zhǎng)江系列發(fā)動(dòng)機(jī)為例。我是該系列發(fā)動(dòng)機(jī)的首任總設(shè)計(jì)師。在立項(xiàng)之初，我和團(tuán)隊(duì)成員的目標(biāo)就是對(duì)標(biāo)世界一流，做最先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。經(jīng)過(guò)多年努力，該系列發(fā)動(dòng)機(jī)已取得顯著進(jìn)展。

記者：長(zhǎng)江系列發(fā)動(dòng)機(jī)具體配裝什么飛機(jī)？

尹澤勇：CJ1000A發(fā)動(dòng)機(jī)能滿(mǎn)足150座級(jí)單通道飛機(jī)的動(dòng)力需求，將是商用飛機(jī)的強(qiáng)勁“中國(guó)心”。CJ2000發(fā)動(dòng)機(jī)以配裝雙通道遠(yuǎn)程寬體客機(jī)為目標(biāo)。這兩型大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)都具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，且油耗低、排放低、噪音低、可靠性高、壽命長(zhǎng)，還可通過(guò)改進(jìn)改型系列化發(fā)展。

堅(jiān)持自主研制理念不動(dòng)搖

記者：曾有種說(shuō)法是，“一代人，一型航空發(fā)動(dòng)機(jī)”。研制發(fā)動(dòng)機(jī)為什么需要這么長(zhǎng)時(shí)間？

尹澤勇：研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，集成了氣動(dòng)、燃燒、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、控制、機(jī)械、材料等諸多現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成就。發(fā)動(dòng)機(jī)的使用要求也特別苛刻。發(fā)動(dòng)機(jī)需要在高溫、高寒、高原及鹽霧等復(fù)雜環(huán)境下長(zhǎng)期可靠工作。它的設(shè)計(jì)、制造及試驗(yàn)工作量極大，因此研制周期長(zhǎng)。

記者：隨著新機(jī)制以及新技術(shù)的出現(xiàn)，我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)研制周期是否會(huì)縮短？

尹澤勇：我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)自主研制步伐在不斷加快。尤其是2016年，黨和國(guó)家批準(zhǔn)成立中國(guó)航發(fā)后，許多關(guān)鍵核心技術(shù)都實(shí)現(xiàn)了突破。

我深有體會(huì)的是，研制戰(zhàn)線(xiàn)全體成員直面困難，敢于拼搏，采取了許多創(chuàng)新理念、創(chuàng)新方法。

比如，我們著力加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究、共用技術(shù)研究和型號(hào)預(yù)先研究，并與型號(hào)研制緊密結(jié)合；加強(qiáng)葉片、輪盤(pán)、控制系統(tǒng)、軸承等關(guān)重件和關(guān)鍵成附件研制；加強(qiáng)試驗(yàn)?zāi)芰Α⑸a(chǎn)能力和保障能力建設(shè)等。我們的工作很務(wù)實(shí)也很有成效，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平的大幅提高及研制周期大幅縮短。

記者：為加快國(guó)產(chǎn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)研制進(jìn)程，我們做了哪些努力？

尹澤勇：我們做的最重要的努力是堅(jiān)持自主研制理念不動(dòng)搖。這些年，我們克服重重困難，主動(dòng)建立起自主創(chuàng)新研發(fā)流程，大力應(yīng)用仿真技術(shù)，建立健全質(zhì)量管理體系，推進(jìn)“一次成功”工程實(shí)施，推廣“一裝一試”裝配模式轉(zhuǎn)換等。設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造水平不斷提高，研發(fā)周期不斷縮短。

近8年來(lái)，一批新型發(fā)動(dòng)機(jī)成功首飛，一批重點(diǎn)型號(hào)鑒定定型，一批關(guān)鍵技術(shù)被陸續(xù)攻克，一批核心裝備正在加速研制。

需要具備十年磨一劍的毅力

記者：研制高技術(shù)水平的發(fā)動(dòng)機(jī)，需要具備什么條件？

尹澤勇：想獨(dú)立自主研制出技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，需要科學(xué)的研制方法、先進(jìn)的技術(shù)手段和創(chuàng)新務(wù)實(shí)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。當(dāng)然，也要付出大量的資源，具備十年磨一劍的毅力。

20世紀(jì)七八十年代，我和團(tuán)隊(duì)成員在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，創(chuàng)新研究應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)值分析方法。這也是現(xiàn)在設(shè)計(jì)分析的重要方法之一，對(duì)加快自主創(chuàng)新研制至關(guān)重要。

從當(dāng)年開(kāi)展方法研究，到今天團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出我們自己的通用設(shè)計(jì)優(yōu)化工業(yè)軟件，這個(gè)過(guò)程非常艱苦，沒(méi)有毅力無(wú)法堅(jiān)持下來(lái)。

記者：在能力建設(shè)方面，我們做出了什么創(chuàng)新舉措？

尹澤勇：這些年，相關(guān)部門(mén)加大了支持力度。我們加快設(shè)備建設(shè)進(jìn)度，新建的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)基地、航空發(fā)動(dòng)機(jī)露天試車(chē)臺(tái)等一批先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)施，都有力保障了先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)研制。

我們還充分利用新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，聚合全國(guó)力量，組建“國(guó)家隊(duì)”。如成立中國(guó)科協(xié)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)學(xué)聯(lián)合體等，形成融通創(chuàng)新基本格局。

記者：2016年，“玉龍”發(fā)動(dòng)機(jī)首次展出。這款新型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)完全由我國(guó)自主設(shè)計(jì)研發(fā)，并獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。這是我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)申報(bào)取得的最高國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。“玉龍”發(fā)動(dòng)機(jī)的成功研發(fā)，對(duì)中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)的重要意義是什么？

尹澤勇：“玉龍”是我國(guó)第一型走完自主創(chuàng)新研發(fā)使用發(fā)展全過(guò)程的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。其根本轉(zhuǎn)變了我國(guó)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的研制方式，實(shí)現(xiàn)了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平從引進(jìn)國(guó)外專(zhuān)利生產(chǎn)，到完全自主創(chuàng)新研發(fā)先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的本質(zhì)性跨越。

作為該發(fā)動(dòng)機(jī)的總設(shè)計(jì)師，我認(rèn)為其成功研發(fā)更重要的意義，在于證明了我們敢想敢干敢勝利。外國(guó)人能做到的，中國(guó)人不僅能做到，還能做得更好。

記者：“玉龍”發(fā)動(dòng)機(jī)1984年啟動(dòng)研制，至今已有40年，這個(gè)過(guò)程中凝練出了“玉龍”精神，這具體是什么？

尹澤勇：今年恰逢“玉龍”發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)、使用、發(fā)展40年，我親歷并見(jiàn)證了“玉龍”發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷發(fā)展。在它的預(yù)先研究、設(shè)計(jì)研制、批量列裝、改進(jìn)改型發(fā)展過(guò)程中，凝練形成了“腳踏實(shí)地、自主自立、執(zhí)著堅(jiān)守、志在超越”的“玉龍”精神。這種精神激勵(lì)我們研發(fā)出更多自主創(chuàng)新先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。

記者：當(dāng)前，“玉龍”發(fā)動(dòng)機(jī)還在升級(jí)迭代嗎？

尹澤勇：近年來(lái)，研制團(tuán)隊(duì)不斷改進(jìn)升級(jí)，“玉龍”發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、使用壽命已遠(yuǎn)超定型時(shí)的要求。而且團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步創(chuàng)新研發(fā)了一系列先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，比如AES100即團(tuán)隊(duì)發(fā)展出的最先進(jìn)第四代民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，還有相應(yīng)的渦槳及渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)等。

可從多方面評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)性

記者：您長(zhǎng)期從事航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制工作。在您看來(lái)，一型先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)是什么？

尹澤勇：我1962年上大學(xué)進(jìn)入航空領(lǐng)域，畢業(yè)后進(jìn)入航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)至今，先后參與研制了多型渦扇、渦軸和渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)以及直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)。

我認(rèn)為，一型發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)與否，大致可從設(shè)計(jì)、制造和使用效果等方面來(lái)判斷。

只有運(yùn)用最先進(jìn)的制造技術(shù)，才能造出好發(fā)動(dòng)機(jī)。比如，渦輪葉片是發(fā)動(dòng)機(jī)“核心中的核心”。要生產(chǎn)出大推力(功率)、高推(功)重比的發(fā)動(dòng)機(jī)，必須提升渦輪前的溫度。而在高溫下，渦輪葉片材料的持久、蠕變強(qiáng)度、抗熱疲勞等性能則是其長(zhǎng)期工作的基礎(chǔ)，是判斷一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)與否的標(biāo)志之一。

記者：您提到高溫環(huán)境下渦輪葉片材料的性能是其長(zhǎng)期工作的基礎(chǔ)。那么，當(dāng)前應(yīng)用的擁有良好熱強(qiáng)性能的金屬材料是什么？

尹澤勇：目前擁有良好熱強(qiáng)性能的金屬材料就是鎳基單晶合金。在研制“玉龍”發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中，我們?cè)趪?guó)內(nèi)最先研發(fā)制造了最先進(jìn)的單晶合金葉片，克服了材料制備、葉片加工等一系列困難，保證了“玉龍”發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)性。

記者：渦輪葉片材料的發(fā)展，是否會(huì)隨著渦輪前溫度的上升“水漲船高”？

尹澤勇：是的。從高溫合金到定向合金，再到單晶合金，以及陶瓷基復(fù)合材料，每種新材料的誕生，都提升了渦輪葉片的熱強(qiáng)性能。

但是新材料總有一個(gè)成熟過(guò)程，在研制“玉龍”發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，我們采用單晶高溫合金，極大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)性能。現(xiàn)在，我們又在研究熱強(qiáng)性更佳的陶瓷基復(fù)合材料葉片。

記者：從發(fā)動(dòng)機(jī)的使用角度來(lái)說(shuō)，您認(rèn)為應(yīng)如何在技術(shù)先進(jìn)和成本適合之間取舍？

尹澤勇：最合適的才是最好的。航空器種類(lèi)很多，對(duì)各類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求各不相同。從飛機(jī)用戶(hù)的使用需求出發(fā)，既能夠滿(mǎn)足使用需要，又經(jīng)濟(jì)可靠，才是好的發(fā)動(dòng)機(jī)。

如果發(fā)動(dòng)機(jī)只是滿(mǎn)足狹義的技術(shù)先進(jìn)，但成本高昂、使用維護(hù)不便，用戶(hù)承受不起，是沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力的。

發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)性，也包括經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)性。AES100發(fā)動(dòng)機(jī)在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)性方面已做了大量工作。我指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)在其先進(jìn)通用核心機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展了渦軸、渦槳、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)，具有極大經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

記者：請(qǐng)談?wù)労娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

尹澤勇：航空發(fā)動(dòng)機(jī)未來(lái)要滿(mǎn)足碳達(dá)峰碳中和的要求。如今，民用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新的方向，正在從提高熱效率減少碳排放的漸進(jìn)式改革，向開(kāi)發(fā)新的低碳推進(jìn)技術(shù)與新燃料的革命性變革轉(zhuǎn)變。其中，可持續(xù)航空燃料、新型混合動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)、氫動(dòng)力技術(shù)等已成為最具代表性的顛覆性技術(shù)。

記者：中國(guó)航發(fā)在這方面有哪些研究？進(jìn)展如何？

尹澤勇：我前面說(shuō)過(guò)，要做就做最先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。這些年，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，我們已系統(tǒng)布局前沿顛覆技術(shù)，加快推動(dòng)氫能、混電等新能源、新原理航空動(dòng)力技術(shù)的研究，努力搶占未來(lái)前沿動(dòng)力制高點(diǎn)。

[致青年科技人才]

青年科技人才首先應(yīng)該有“家國(guó)情懷”。我一路走來(lái)，最正確的選擇就是跟著黨走，為國(guó)出力。沒(méi)有這種將個(gè)人融入黨和國(guó)家事業(yè)的情懷，不可能做出任何成績(jī)。

要有敢于爭(zhēng)先的決心。我擔(dān)任過(guò)多個(gè)型號(hào)的總師，一直認(rèn)為，要做就做最好的發(fā)動(dòng)機(jī)。我們要勇于承認(rèn)并面對(duì)暫時(shí)的落后，但絕對(duì)不可以不進(jìn)取，不能重復(fù)搞低水平、沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。

要以科學(xué)創(chuàng)新為動(dòng)力，跳出條條框框限制，在探索中不斷突破。我覺(jué)得一個(gè)卓越工程師要終生學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)寬厚，要注重不同學(xué)科之間的知識(shí)交叉融合。“國(guó)之重器”都是復(fù)雜的大系統(tǒng)工程，無(wú)論是做總師工作還是承擔(dān)具體技術(shù)工作，都必須有系統(tǒng)思維和鍥而不舍的毅力。——尹澤勇

(科技日?qǐng)?bào))