航空發動機雜談

杜兵勞

從1903年萊特兄弟的騰空而起開始，人類征服天空、實現自由飛行的夢想追逐進入了一個前所未有的快車道。不夸張地說，在當今，無論對于一般百姓的出行，還是一個國家的國防安全，飛行絕對成為了一件須臾不可小視的事情。

作為文明古國，中國是從事航空活動最早的國家。到了近代，國勢衰落，與其它方面一樣，航空活動也遠遠地落后于西方列強。客觀說，時至今日，我國航空工業雖有巨大進步，仍然算不上航空強國。

落后就意味著挨打，近代中國歷史已經反復證明了這一點。解決問題的辦法很多，但歸根結底是要做到“綱舉目張”，需要找出主要矛盾，以及矛盾的主要方面，如此方能收到“四兩撥千斤”之功效。

“動力強則航空強，航空強則國家強”。當前，制約我國航空工業發展的最大短板是航空發動機，抓住了航空發動機這個牛鼻子，被動局面當可隨之逆轉。

航空發動機作為飛機的心臟，號稱“工業之花”，也稱為現代工業“皇冠上的明珠”，代表了一個國家科技工業的最高水平。換句話說，沒有一定的工業基礎作為支撐，工業水平不到一定的程度，研制航空發動機必然是一句空話。

西方國家作為兩次工業革命的策源地，經過兩百余年的積累和沉淀，在科技工業基礎方面為航空發動機的產生和發展提供了肥沃的土壤。反觀我國，長期的農耕社會，工業基礎非常薄弱。解放后，尤其是改革開放之后，科技工業發展迅猛，但冰凍三尺非一日之寒，很難畢其功于一役。因此，打贏航空發動機的翻身仗，我們必須做好長期的思想準備，任何僥幸速勝的心理都可能造成功敗垂成的后果。

航空發動機研制的困難有很多，第一是設計難度大，因為發動機涉及機械、氣動、熱力、結構、強度、電子、控制等多門學科的專門知識，以及這些學科知識之集大成；第二是材料要求高，比如現代發動機渦輪葉片所承受的溫度高達1600℃以上，遠超一般金屬材料所能承受的溫度極限；第三是制造工藝苛刻，發動機對重量和結構精度有極高要求，如果制造滿足不了設計要求，那么就可能使科研人員在發動機設計-試制-試驗的循環迭代過程中對設計的正確性造成誤判。

雖然計算機仿真技術發展迅速，但試驗依然是發動機研制的核心工作。在發動機行業流傳一句話，叫做“發動機是試出來的，而不是設計出來的”，此話雖然偏頗，卻不無道理。既然要做試驗，而且是大量的試驗，就必然要花錢，這就意味著需要持續不斷的經費投入。由于發動機的研制具有高投入、高風險的特點，這也注定了發動機研制只是大國的游戲。

中國人講“道”，對發動機來說，“道”也就是發動機研制規律問題。應該說在這方面，我們國家吃過不少苦頭，至今仍不能說我們已經掌握了航空發動機的“道”。

新中國的發動機工業誕生于上世紀50年代，在蘇聯的幫助下，從修理蹣跚起步，再到備件制造，直至整機仿制。很顯然，仿制有周期短、見效快的好處，看似少走了很多彎路。但是，知其然不知所以然，長期在一知半解的泥潭當中徘徊。

在國外，一款新型發動機研制之前，要做大量的基礎研究和預先研究工作，很多問題在型號研制之前已經解決。而我們的很多型號研制，大量的時間要花在解決本該在基礎和預先研究階段需要解決的問題上，在一些所謂的小問題上摔跟頭的事例也屢見不鮮。這些都是忽視基礎和預研，欲速則不達的結果，實質上也是對發動機研制規律認識不清的結果。

在研制流程方面，設計與制造本是孿生兄弟，目標一致，相互依存。但是，在我國的發動機研制工作層面，二者分離的現象仍然比較嚴重，不可避免地阻礙了共同目標的實現。貴州黎陽航空發動機公司總結的“廠所結合、漸進改型”八字方針，在二代發動機研制方面收到了較好成效，工作上設計制造相互融合，技術發展上循序漸進，一步一個腳印，不失為遵照規律辦事的較好印證。一段時間以來，對于高空臺和飛行臺，孰優孰劣的爭議，預先研究和型號研制重要性的討論，核心機系列發展問題的認識，動力要否先行，氣動與結構的關系等，都反映出我們對發動機研制規律的不斷摸索和深化。

在中國人的文化傳統中，由于農耕文化的影響，“差不多”的觀念比較嚴重，凡事差不多就可以了，不必追求精益求精。如果研制像航空發動機這樣的“工業之花”，仍然存有這種差不多的思想，并且將其付諸行動的話，其后果也就可想而知了。

航空發動機作為一型機械產品，看似沒有生命，實質上也有與人類一樣的“靈性”。對它好了，事情做到位了，自然就不會出毛病。任何的糊弄，不負責任的做法，到頭來必然會遭到它的報復。因此，一個正確的做法，就是找出規律，按照規律辦事。具體來說，解決我國飛機的心臟病問題，需要采取中西醫綜合治療的辦法。中醫治根，但太慢，西醫救急，但解決不了長遠問題。唯統籌兼顧，綜合施治，才一定會到達勝利的彼岸，進入航空發動機研制的自由王國。

當前，我國周邊安全形勢異常嚴峻，領海糾紛不斷，軍事強國虎視眈眈，國家戰略需要強有力的航空力量作為支撐，研制先進的航空動力責無旁貸，盡管路途崎嶇，道路泥濘，但我們沒有退路，只有認清自我，奮起直追，以不達目的誓不罷休的勇氣打贏這場航空動力的翻身仗！

（作者系中航工業發動機副總經理）