燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為制造工業(yè)“皇冠上的明珠”。“十四五”規(guī)劃稱(chēng)，要進(jìn)一步推進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)向高端化、專(zhuān)業(yè)化發(fā)展。

何為燃?xì)廨啓C(jī)?發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展有何引領(lǐng)作用?中國(guó)航空學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)林左鳴接受采訪，解讀這顆“明珠”。

——燃?xì)廨啓C(jī)與航空發(fā)動(dòng)機(jī)有何區(qū)別?

林左鳴指出，燃?xì)廨啓C(jī)的全稱(chēng)為燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，是以連續(xù)流動(dòng)的氣體為工質(zhì)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)換為有用功的內(nèi)燃式動(dòng)力機(jī)械，“是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。

燃?xì)廨啓C(jī)按結(jié)構(gòu)有重型、輕型兩種;按功率可分為大、中、小、微型;按用途分為電力燃?xì)廨啓C(jī)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)(船舶)燃?xì)廨啓C(jī)和航空燃?xì)廨啓C(jī)。

“航空發(fā)動(dòng)機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)工作原理基本相同，其核心技術(shù)也有相似之處。”林左鳴說(shuō)，燃?xì)廨啓C(jī)主要用于發(fā)電、分布式能源、電網(wǎng)調(diào)峰、機(jī)動(dòng)電源、艦船驅(qū)動(dòng)、長(zhǎng)距離管輸增壓等，通常可以由航空發(fā)動(dòng)機(jī)加自由渦輪衍生出來(lái)的，更加注重?zé)嵝П取?/p>

——如何看待中國(guó)實(shí)施“兩機(jī)專(zhuān)項(xiàng)”?

2012年，官方批準(zhǔn)設(shè)立“航空發(fā)動(dòng)機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)”國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)(“兩機(jī)專(zhuān)項(xiàng)”)，成立專(zhuān)家委員會(huì)開(kāi)展論證。此后，中國(guó)聯(lián)合重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)有限公司成立，并對(duì)300MW燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)施技術(shù)攻關(guān)。

林左鳴表示，設(shè)立“兩機(jī)專(zhuān)項(xiàng)”目的是通過(guò)重點(diǎn)型號(hào)自主研制，建立中國(guó)“兩機(jī)”動(dòng)力行業(yè)的自主創(chuàng)新能力體系，把中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)打造成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，以滿足航空、能源和電力工業(yè)對(duì)高性能動(dòng)力裝備的需求。

——如何理解燃?xì)廨啓C(jī)是制造工業(yè)“皇冠上的明珠”?

林左鳴解釋?zhuān)細(xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)稱(chēng)“世界上最難制造的機(jī)械設(shè)備”。除了量子力學(xué)理論之外，其它的力學(xué)理論幾乎全部用上，其制造技術(shù)和材料試驗(yàn)難度絲毫不亞于其它尖端技術(shù)。

“燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)氣動(dòng)性掌握、燃燒室高溫零部件的冷卻防護(hù)、渦輪冷卻氣流的流道設(shè)計(jì)等，都是尖端技術(shù)。”他說(shuō)，一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)有數(shù)萬(wàn)個(gè)零部件，每個(gè)零部件的選材、加工制造、實(shí)驗(yàn)測(cè)試，其技術(shù)都要完全掌握，需要克服一個(gè)接著一個(gè)困難。

——為何說(shuō)燃?xì)廨啓C(jī)的國(guó)產(chǎn)替代刻不容緩?

林左鳴回答說(shuō)，燃?xì)廨啓C(jī)俗稱(chēng)“動(dòng)力的心臟”，事關(guān)國(guó)家能源安全、國(guó)防安全，事關(guān)國(guó)計(jì)民生和科技創(chuàng)新，這樣的大國(guó)重器，其關(guān)鍵技術(shù)“等不來(lái)，要不來(lái)，討不來(lái)”。

“大力發(fā)展我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、實(shí)施國(guó)產(chǎn)替代，從戰(zhàn)略上講，有利于我國(guó)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中掌握主動(dòng)權(quán)、打好主動(dòng)仗;從技術(shù)上講，有利于掌握自主自強(qiáng)的核心技術(shù);從經(jīng)濟(jì)上講，有利于降低綜合運(yùn)行成本。”

——為何說(shuō)輕型燃?xì)廨啓C(jī)具有巨大的市場(chǎng)空間?

林左鳴介紹，輕型燃?xì)廨啓C(jī)大多采用成熟的航空發(fā)動(dòng)機(jī)改造而成，具備體積小、重量輕、啟動(dòng)快、維修方便、運(yùn)行可靠、自動(dòng)化程度高、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)ReleaseWire統(tǒng)計(jì)，2020年，全球燃?xì)廨啓C(jī)中1—40兆瓦級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)占比最大約為40%。

另有預(yù)測(cè)稱(chēng)，在世界各國(guó)減少碳排放的大背景下，未來(lái)全球燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)規(guī)模將保持增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2026年，全球燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到283億美元。

——發(fā)展輕型燃?xì)廨啓C(jī)如何帶動(dòng)重型燃機(jī)發(fā)展?

“掌握了輕型燃機(jī)技術(shù)，向下衍生到重型燃機(jī)就可以勢(shì)如破竹，技術(shù)難度大為降低。向上可促進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展，意義十分重大。”林左鳴說(shuō)。

2014年，中國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一臺(tái)重型燃?xì)廨啓C(jī)R0110設(shè)計(jì)與研究項(xiàng)目取得突破性進(jìn)展。2019年，中國(guó)首臺(tái)F級(jí)50MW重型燃?xì)廨啓C(jī)原型機(jī)整機(jī)點(diǎn)火試驗(yàn)成功，順利實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行。

“需要依托輕型燃機(jī)發(fā)展，積累的人才和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加快重型燃機(jī)創(chuàng)新發(fā)展的步伐。”林左鳴說(shuō)。

——發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)如何引領(lǐng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?

林左鳴指出，燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，產(chǎn)品附加值高，涉及機(jī)械、冶金、材料、化工、能源、電子、信息等諸多領(lǐng)域，學(xué)科涵蓋氣動(dòng)力學(xué)、工程熱力學(xué)、燃燒學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、控制理論、材料學(xué)、制造工藝等基礎(chǔ)學(xué)科和工程技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)學(xué)科建設(shè)和科技創(chuàng)新具有巨大促進(jìn)和引領(lǐng)作用。

他還指出，發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)，契合國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，可大幅度提高高端裝備制造業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，形成高端制造業(yè)群體，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。