“现代工业皇冠上的明珠”——航空发动机

被称为“现代工业皇冠上的明珠”的航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。为了深入了解航空发动机的重要地位和探索以及航发企业主要科技技术的发展过程，北京科技大学启星之流明企业调研实践团来到了株洲，走入中国航发南方工业有限公司，从企业中探索科技技术的力量。
1、重要地位
航空发动机是飞行器的动力之源。自1903年问世至今一百多年以来，航空发动机经历了两个主要发展时期，1903年至1945年为活塞式发动机统治时期，1945年至今是喷气式发动机时代，未来还会有冲压发动机，爆震发动机登场。航空发动机作为飞行器的最核心部件，将在很大程度上影响飞行器的发展进程。
航空发动机是装备制造领域的最高端产品，代表着一个国家的科技水平和综合国力，一直以来都被视为影响国家空中运输、国防安全和保持国家战略优势的核心技术。作为飞机的“心脏”，航空发动机的可靠性和安全性极其重要。然而航空发动机是十分复杂的气动热力旋转机械，零部件众多，很多零部件工作在高温、高压、高速旋转、强振动和复杂多变的环境条件下，经常承受高负荷和热冲击，工作环境异常严酷，因而很容易发生故障，并且具有故障模式多、多模式复合失效等显著特点。此外，随着近年来对发动机性能要求的提高，航空发动机推重比增大，压气机增压比和涡轮前温度进一步提高，加剧了一些重要零部件工作环境的恶劣程度和对其性能的苛刻要求。这些都使得发动机的可靠性和安全性问题越来越突出。

航空发动机结构图  图源：人民日报 引
2、发展历程
中国航发公司百余年的技术发展，航空发动机已经发展成为可靠性极高的成熟产品，而中国航发的航空发动机包括涡轮喷气、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、冲压式发动机和活塞式发动机等多种类型，从中国航发成立以来，生产的航空发动机不仅作为各种用途的军民用飞机、无人机和巡航导弹动力，而且利用航空发动机衍生发展的燃气轮机还被广泛用于地面发电、船用动力、移动电站、天然气和石油管线泵站等领域。
中国航发公司也致力于开展更高效和创新的航空发动机，传统的航空发动机正在向齿轮传动发动机、变循环发动机、多电发动机、间冷回热发动机和开式转子发动机发展，非传统的脉冲爆震发动机、超燃冲压发动机、涡轮基组合发动机，以及太阳能动力和燃料电池动力等也在不断成熟，研制成果相互转化，可以降低研制成本，实现经济可承受性，同时使得研制成果的效益最大化，对于航空发动机产业的发展可以起到很大的促进作用。
进入21世纪，航空发动机正在进一步加速发展，将为人类航空领域带来新的重大变革。军民融合国家级战略，助力航发崛起。2015年，十二届全国人大三次会议解放军代表团全体会议上提出把军民融合发展上升为国家战略，“推动军工开放，引导社会资源进入武器装备科研生产领域”。
航空发动机是典型的军民两用产品，在国防建设和国民经济中都具有重要地位。在民用领域，航空发动机为民航飞机提供动力，决定着飞机的飞行速度、稳定程度和油耗等参数。航空发动机研制技术难度高，周期长、经费投入大，因此能够在研制阶段军民相互配合，中国航发公司的创新，航空发动机的发展将使未来的航空器更快、更高、更远、更经济、更可靠，并能够满足更加严格的环保要求，并将使高超声速航空器、跨大气层飞行器和可重复使用的天地往返运输成为现实！