中航研大飞机发动机

基本信息

　　中国航空工业集团公司今天透露，承载着为大型客机装配“中国心”任务的中航工业商用飞机发动机有限责任公司2009年01月18日在上海正式注册成立。这标志着被誉为航空工业“皇冠上明珠”的大飞机发动机研制工作，在我国开始实质性起步。
　　中航商用飞机发动机有限责任公司注册资本为60亿元。公司主要从事民用飞机发动机及相关产品的设计、研制、生产、销售、维修、服务、技术开发和技术咨询等业务。
　　中国工程院院士、中国航空工业集团公司科技委副主任刘大响说，我国有望用20年左右的时间，实现大飞机发动机的自主研制和生产。
　　成立中航商用飞机发动机有限责任公司，是中航工业与上海市政府按照党中央、国务院的要求，围绕国家大型飞机重大专项确定的主要目标，于2008年11月在珠海航展期间达成的协议。根据“框架协议”，双方将在上海共同投资组建商用航空发动机项目公司，以航空发动机研发中心和装试基地为先导，尽快建立研发、总装、试验、市场营销、客户服务、适航取证等研制体系。其中研发中心拟选址在上海闵行紫竹地区，总装基地拟选址在上海临港重装备产业区。成立中航商用飞机发动机有限责任公司也是中航工业融入区域发展经济圈战略的重要举措之一。
　　按照现代企业制度注册成立的中航商用飞机发动机有限责任公司，注册资本60亿元，中航工业是第一大股东，占40%的股份，上海电气（集团）总公司和上海国盛（集团）有限公司各占15%的股份。至于其余30%的股份，中航商用飞机发动机有限责任公司董事长谭瑞松表示，目前，正虚位以待面向全球择优选择合作伙伴。
　　在研制大飞机的过程中，发动机一直被认为是最重要、最艰难的部分，也是现在我国飞机技术、工艺水平和国外差距最大的地方，目前仅少数国家能够独立开发大飞机发动机，包括美国通用电气在内的几家欧美发动机生产商几乎垄断了全球民用飞机发动机市场。

发展大事记

　　2006年1月，我国把大型客机（含发动机）项目确定为《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的16个重大专项之一。
　　2007年2月，温家宝总理主持召开的国务院常务会议批准了大型飞机（含发动机）研制重大科技专项正式立项。并在《让中国的大飞机翱翔蓝天》的署名文章中表示，大型飞机的总体设计和总装一定要自己搞，发动机、机载设备和材料等，最终也要靠自主研制。
　　2008年11月,中国航空工业集团公司（以下简称“中航工业”）与上海市政府就建立中航商用飞机发动机有限责任公司达成框架协议。
　　2008年12月2日，国务院大型飞机重大专项领导小组第五次会议决定：由中国航空工业集团公司作为大飞机发动机责任主体。
　　2009年1月18日，中航工业商用飞机发动机有限责任公司今天在上海正式注册成立。

民用飞机发动机技术的要求

　　民用飞机发动机技术要求非常高，因为军用飞机的发动机寿命只有几千个小时，而民用飞机发动机则要求在高速运转的状况下维持几万个飞行小时，所以中国要制造自己的民用飞机发动机可能需要10多年的努力。不过，一旦研制成功，无论是国家的战略意义还是市场的商业前景都是巨大的。
　　我国大涵道比涡扇发动机的需求、现状和差距进行了初步分析，简要介绍了我国军民用大涵道比涡扇发动机的总体方案，提出了发展我国军民用大涵道比涡扇发动机的主要关键技术，包括：总体、部件、系统、整机、仿真等17项设计关键技术，大型风扇叶片、中介机匣、大展弦比低压涡轮叶片等17项材料工艺关键技术，以及吞咽试验、包容试验、环境试验等8项试验关键技术，并分别从军民用大涵道比涡扇发动机、国际合作、材料工艺试验条件建设等方面，简要论述了关键技术解决途径与措施建议，即：以定型的太行发动机核心机为基础，利用大涵道比涡扇发动机整机验证平台，匹配低压部件和系统，充分利用成熟技术，开展军用大涵道比涡扇发动机型号研制；以下一代先进民用大涵道比涡扇发动机为目标，突破主要关键技术，完成部件、系统、核心机和验证机的研制，在此基础上，完成民用大涵道比涡扇发动机原型机的研制和适航取证，并逐步形成民机动力产业；积极开展国际合作，尤其是对俄合作；加强材料工艺等基础条件建设。
　　我国大涵道比涡扇发动机关键技术分析
　　根据大型军用运输机及特种大型飞机的使用要求，在已设计定型的太行发动机核心机的基础上，利用航空推进技术验证计划构建的大涵道比涡扇发动机验证平台，对高压压气机叶片进行全三维改进设计，改善核心机性能；同时改进设计风扇/增压级，匹配设计低压涡轮，采用全权限数字电子控制系统，发展12000kgf推力级的涡扇发动机。该发动机主要技术指标与正在服役的CFM56发动机相当，与现役俄制D-30KP发动机相比明显提高，在同等条件下，将使大型军用运输机航程增加10％以上，具有一定的先进性，可满足我国大型军用运输机对动力装置的需求。
　　民用大涵道比涡扇发动机总体方案
　　突破关键技术，提高自主研发能力。以14吨推力级的下一代先进民用大涵道比涡扇发动机为背景，通过预先研究和国际合作，完成部件、系统、核心机和验证机的设计、加工和试验，突破民用大涵道比涡扇发动机关键技术，基本具备自主研发能力。在验证机的基础上，根据市场和飞机需求，研制出具有自主知识产权和市场竞争力的大涵道比民用涡扇发动机，满足我国干线客机发展对动力的需求，进入市场，逐步形成产业。
　　主要技术指标：起飞推力14000kgf；巡航耗油率：不大于0.56kg/（kgf.h）（H=11km、M=0.8）；噪声、有害物排放水平满足当时的适航标准；寿命、可靠性、可维护性等综合性能水平优于现役CFM56发动机，与其后继机的水平相当。
　　大涵道比涡扇发动机关键技术
　　主要设计关键技术
　　对于军民用大涵道比涡扇发动机而言，除环保、寿命和经济性等指标外，其他的主要设计技术是相同的，包括总体、部件、系统、整机、仿真等，因此将其关键技术合并研究，主要有：
　　（1）大涵道比发动机总体方案设计技术（含飞发一体化和经济性分析）；
　　（2）民用发动机适航技术；
　　（3）大涵道比风扇/增压级设计技术；
　　（4）高效高级压比压气机设计技术；
　　（5）低排放、长寿命燃烧室设计技术；
　　（6）高性能长寿命高、低压涡轮设计技术；
　　（7）发动机短舱及反推力装置设计技术；
　　（8）核心机设计技术；
　　（9）验证机设计技术；
　　（10）整机/部件综合数值仿真技术；
　　（11）大涵道比涡扇发动机数控系统设计技术；
　　（12）低噪声设计技术；
　　（13）长寿命、高可靠性和可维护性设计技术；
　　（14）轴承和传动润滑系统设计技术；
　　（15）故障诊断和监控技术；
　　（16）涡轮主动间隙控制技术；
　　（17）辅助动力装置（APU）设计技术。
　　材料、工艺技术
　　军用大涵道比涡扇发动机主要采用现有成熟材料和工艺，但在部分关键零部件（如大型风扇叶片、机匣等）的制造上仍有其特殊要求，需要进行攻关。民用大涵道比涡扇发动机由于技术指标要求更高，满足适航取证的要求也更多，需要采用更多的新材料和新工艺，才能达到设计要求。军民用大涵道比涡扇发动机研制中需要攻关的主要材料工艺项目包括：
　　（1）大型宽弦风扇空心叶片（钛合金或复合材料）制造技术；
　　（2）大型钛合金中介机匣铸造、焊接和制造技术；