中國工程院院士劉大響:我國飛機「心臟病」問題必須自主解決

2021-01-08 騰訊網

作為我國航空動力界第一位中國工程院院士,航空發動機專家劉大響在航空動力行業已辛勤耕耘了56年。近日,81歲高齡的劉大響在國家工程技術圖書館作了題為「國之重器,跨越發展」的航空科技報告,來自北京大學、清華大學、北京航空航天大學、北京理工大學等高校近300名學生現場聆聽。報告會後,劉大響接受了南都記者專訪。

劉大響告訴南都記者,雖然大飛機C919已首飛,但大飛機發動機是美、法聯合研製的第五代發動機LEAP-X,我國航空發動機和國外發達航空國家還有很大差距。不過劉大響堅稱,不遠的將來,我國自主研製的第五代民用發動機一定能取得成功,一定能解決我國大飛機的「心臟病」問題。

擔任「中推核心機」的總設計師的劉大響在「中推核心機」前留影。

曾在四川偏僻山溝科研攻關30年

南都:作為我國航空動力界第一位院士,你的工作經歷是怎樣的?

劉大響:我在航空動力界已工作了56年,基本上看到了航空動力發展全過程,經歷了許多「酸甜苦辣」。1960年我從北航畢業後留校,師從寧幌教授攻讀副博士研究生,因健康原因,提前結業到瀋陽606所工作,參與了第二代渦噴-7發動機摸底及其改進改型研究。

為支援三線建設,1970年我被調到624所工作,在四川江油一個偏闢山溝裡工作了整整30年。當地條件的確十分艱苦,有著「山青水秀屋頂漏,鳥語花香廁所臭」的打油詩,也有著「獻了青春獻終生,獻了終生獻子孫,子孫沒人要」的流行語。我33歲進去,63歲出來,人生中最可寶貴的青春年華就是在那塊熱土上度過的。

我們將624所建設成為我國規模最大的航空發動機試驗研究基地和預研中心,建成了自主研製航空發動機必不可少的的大型連續式高空模擬試車臺,使我國成為繼美、俄、英、法之後第五個擁有大型高空臺的國家,同時還先後開展了第三、第四代航空發動機關鍵技術研究工作。這些我都參與其中,並擔任了26年的所、室兩級技術領導工作,與廣大職工一起摸爬滾打,突破了多項關鍵技術,取得了多項重要成果。

因工作需要,2000年我被調到北京,擔任中國一航和航空工業集團公司科技委副主任,擔任北京航空航天大學教授、博士生導師。2003年至2008年又擔任第十屆全國人大常委會委員,進入國家國防科技和航空工業的決策支持系統,為各級領導當好參謀、建言獻策,協助原國防科工委(局)和原總裝備部,順利地開展了三個A計劃的技術研究工作。

現在我已是「80後」了,仍擔任大飛機和發動機兩個國家級重大專項的專家委員,擔任中航發和中航工業兩大集團公司的高級顧問,還在南航、西工大等高校任兼職教授,幫助培養研究生。我對中國航空發動機事業充滿著信心和希望,我願在有生之年,繼續為航空動力「打基礎、建體系、育人才、提高自主創新能力」儘自已的一份努力和責任。

2001年,劉大響接受俄羅斯科學院榮譽博士學位。

根治飛機「心臟病」是刻不容緩的大事

南都:很多人說我國飛機得了「心臟病」,你對我國航空動力發展現狀怎麼看?

劉大響:飛機最大的問題還是動力問題,沒有好的動力,不可能有好的飛機。發動機不僅只是飛機的一個重要部件,也是推動整個航空事業快速發展的源動力。

由於種種原因,上世紀60年代周總理提出了飛機「心臟病」問題,儘管近年有所緩解,但航空發動機整體落後、受制於人的被動局面至今尚未完全扭轉,已成為制約我國航空裝備可靠使用和升級換代的「瓶頸」。動力這個「殺手鐧」握在別人手裡,你再好的飛機也上不了天。所以,下定決心根治飛機「心臟病」仍是當務之急,仍是一件刻不容緩的大事。

南都:我國C919首飛用的是什麼發動機,我國大型民機動力研製水平如何?

劉大響:我國自主研製的大飛機C919已經上天了,這是一個震驚世界的了不起的成就,但C919首飛用的發動機是美國GE公司和法國SNECMA公司聯合研製的LEAP-1C發動機。這個發動機賣給美國波音叫LEAP-1B,賣給歐洲空客就叫LEAP-1A,它們之間的性能水平大致相當。

為牢牢掌握C919飛機研製主動權,我們在大飛機專項中也安排了自主研製國產長江1000發動機(代號CJ1000A),其主要性能指標與LEAP-1C相當。為此在上海成立了中國商發公司,作為責任主體專門承擔C919飛機國產發動機研製工作,現已突破多項關鍵技術。

民用客機對發動機的技術要求越來越高,我歸納為「三高、四低、一長」,即高安全性、高可靠性、高性能;低油耗、低排放、低噪聲、低成本;「一長」就是長壽命。要在一個熱力機械上同時實現這麼多的苛刻要求,在技術上的難度是非常大的。

建國近70年來,我們基本上沒有搞過大型民機動力研發工作,我們只在運10研製時仿製過美國第一代的JT3D發動機。這就意味著我們必須從第一代直接跨到第五代水平,否則搞出來了也沒有競爭力,其難度之大不言而喻。所以,我們一直認為CJ1000A發動機今後還有很長的路要走。

2011年,劉大響與楊利偉合影。

航空發動機研製是在挑戰工程科學技術極限

南都:人們常說,航空發動機研製難度很大,航空發動機研製究竟難在什麼地方?

劉大響:航空發動機被稱為飛機的「心臟」,是軍民用飛行器和航空工業發展的源動力。一代發動機,一代新飛機。目前,航空發動機的發展水平已是一個國家綜合國力、工業基礎和科技水平的集中體現之一,是國家安全和強國地位的重要戰略保障。

航空發動機是一種十分複雜的熱力機械,需在高溫、高壓、高轉速和交變負荷的極端惡劣條件下長期可靠地工作,並滿足推力大、油耗低、重量輕、壽命長、噪聲小、排汙少、可靠性高、安全性好、研製和維護成本低等眾多互相矛盾而又十分苛刻的要求。

一臺現代發動機擁有上萬個零部件,須用輕質、高溫、高強度的特殊材料製造,加工精度已達微米級,發動機的研製難度大、周期長、耗資多、風險高。可以毫不誇張地說,航空發動機的研製,一直是在挑戰工程科學技術的極限。

正因如此,長期以來,美、俄、英、法等少數航空發達國家一直把優先發展航空發動機作為基本國策,將航空動力工業發展成高附加值的國家高科技戰略性產業,把航空發動機技術列為嚴密封鎖、嚴禁出口轉讓的關鍵技術,並逐步形成了對航空動力技術和全球市場的壟斷地位。

從最近「中興通信事件」可以看出,必須要靠自主創新,牢牢地將核心技術掌握在自己手裡。現在,「航空發動機與燃氣輪機」國家重大科技專項已經啟動,中國航空發動機集團公司也成立了,徹底根治飛機「心臟病」一定能取得圓滿成功。我們一定能為軍民用航空裝備提供健康強勁的「中國心」,從根本上解決我國航空發動機的自主保障問題。

南都:航空與航天動力相結合,將實現航空動力的「第三次革命」,這怎麼理解?

劉大響:目前世界上能夠上天的航空航天動力大約有三種,即渦輪發動機,亞/超燃衝圧發動機和火箭發動機。它們各有優點,也各有局限性,如果將它們組合在一起,發揮各自優勢,會形成一種新型動力,但這在工程上難度確實很大。通過科學家和工程師們幾十年的不懈努力,現在已經取得了許多令人振奮的成果。渦輪/衝圧組合動力一旦研製成功,就將實現動力的「第三次革命」。

如果將這種渦輪/衝圧組合動力用於軍事裝備,一兩個小時內可以打擊全球任何目標。如果用於民航飛機,有望研製成功低噪聲、低排放的第二代超聲速民航飛機,使北京到紐約的飛行時間縮短至三四個小時。如果在這種動力上再加上一個小型火箭發動機,人類就可以實現常規機場水平起降「自由進入太空」的夢想。根據目前世界科技發達程度,我估計,人類這種美好的願景,可望在2035年左右得以實現。

採寫:南都記者 吳銘

相關焦點

  • 根治中國飛機「心臟病」! 劉大響院士談航空發動機
    根治中國飛機「心臟病」!劉大響 | Daxiang Liu中國工程院院士發動機是飛機的心臟,18世紀中葉瓦特發明了蒸汽機,推動了整個歐洲和世界工業革命,但是因為發動機太笨重,沒有辦法裝到飛機上去,所以動力成為了飛機上天的最後的一個障礙。
  • 劉大響院士:發展「飛機心臟」 人才培養是關鍵
    新華網上海8月22日電(劉丫) 「雖然目前我國航空發動機的研究仍需解決很多難題,但我相信在2030年之前,我國自主研發的發動機有希望在國產民機上實現自主飛行。」這是中國工程院院士、航空動力專家劉大響日前參加「暑期院士專家系列科普講壇」時表達出的他對我國航空發動機未來發展的信心。本期「暑期院士專家系列科普講壇」的主題是「探秘國產大飛機的創新『進化史』」,談到國產大飛機,發動機是公眾關注的重要話題之一。劉大響表示,發動機是飛機的「心臟」,發展民用飛機,必須重視發動機的研製。
  • 根治中國飛機「心臟病」!劉大響院士談航空發動機
    劉大響 | Daxiang Liu中國工程院院士由此我們可以看出,飛機升空最大的障礙就是動力問題,沒有好的動力就不可能有好的飛機,動力在飛機的發明和發展中起到了決定性的作用。因此,發動機不僅是飛機的一個重要的部件,也是推動整個航空事業快速發展的一個源動力。
  • 中國工程院院士劉大響:發展無人機 規劃要先行
    中國工程院院士劉大響:發展無人機 規劃要先行 2020-10-16 22:05 來源:澎湃新聞·澎湃號·媒體
  • 雁城大家·情懷 劉大響:奮戰中國航空事業的「爭氣臺」
    詳細內容 航空發動機是飛機的「心臟」,國之重器,被譽為「皇冠上的珠寶」。在瞬息萬變的網際網路時代,產品研發周期以周作為計量單位。但是航空發動機呢,15年的研發打底,20-30年才會出新一代。作為我國航空動力界第一位中國工程院院士,劉大響在航空動力行業已辛勤耕耘了58年。
  • 院士說丨中國工程院院士劉大響:交通強國使通航迎來歷史性發展機遇
    11月9日下午,首屆國際綠色航空科技(重慶)論壇正式開幕,中國工程院院士劉大響做了首場主題報告。在他看來,《交通強國發展綱要》(以下簡稱「綱要」)的發布,使通航迎來歷史性發展機遇,而綠色環保通航是世界未來重要的發展方向。
  • 中國工程院院士劉大響:無人機技術將成智能社會創新風向標
    中國工程院院士、北京航空航天大學教授劉大響等無人機行業專家,以及無人機企業代表出席論壇,探討無人機與人工智慧產業的未來發展前景和應用。無人機將像手機一樣隨身攜帶本次論壇上,劉大響院士就無人機起飛、回收、航時、隱身等關鍵技術,以及無人機精準化、制空技術、協作協同、微型化、智能化技術發展趨勢進行了精彩的主題演講。
  • 「繼續為中國心鼓與呼」——中國工程院院士劉大響的養生經
    文/王明洪中國一航集團公司科技委副主任、中國工程院院士劉大響如今已是 83 歲高齡,但寶刀依然不老2018 年 4 月,劉老應邀在國家工程技術圖書館作了「國之重器,跨越發展」的航空科技報告;6 月,又做客西華大學,為師生們帶來了「我心飛翔—— 為根治飛機『心臟病』鼓與呼」的發言。他寄語西華學子努力奮鬥,「今年我 81 歲了,將逐步退出科研第一線,這是人類不可抗拒的客觀規律。但我願在有生之年,繼續發揮餘熱,繼續為中國心鼓與呼,再貢獻一點微薄之力!」
  • 中國航空發動機為什麼會落後?院士劉大響提出6點看法!
    我國航空發動機長期徘徊不前,差距與發達國家越拉越大,在制定「2020年航空發動機發展戰略」研討過程中,從事航空發動機研究40多年的兩院院士劉大響提出了自己的6點意見:我國新成立的中國航發公司員工總量接近20000人,與之相比的普惠、羅羅和通用3家公司的都超過了35000人相比數量缺乏。不僅是科研人員缺乏,製造業人才也是一樣的。發動機研究是一個很典型的工科專業,我國在這一領域的院士僅有5人,而且年齡偏大。有業內人士認為,由於鋼鐵、機械等傳統工科行業喪失了對理科生的吸引力,中國頂尖工程技術人員的短缺在短時間難以緩解。
  • 國產大飛機發動機立項,不亞於晶片的自主可控項目,已突破多項關鍵技術
    今日重要性:✨據中國經營報消息,C919的國產發動機已經立項多時,目前正在緊張研發、試驗過程中。據中國工程院院士劉大響透露,在C919的專項認證中,已經對發動機的國產研發問題進行了安排,其型號為長江-1000,由中國商用發動機公司進行研發,目前已突破了多項關鍵技術,但鑑於民用飛機發動機要求更高,因此預計研發還需要較長周期。
  • 中國工程院諮詢項目暨中國適航規章戰略研究推進會在北京航空航天大學召開
    9月5日下午,中國工程院諮詢項目「中國航空發動機自主適航規章的制定策略和技術路徑研究」和「中國航空發動機自主適航規章的頂層架構和瓶頸技術簇特徵研究」推進會在北京航空航天大學唯實會議中心召開。中國工程院尹澤勇院士、陳懋章院士、劉大響院士、楊鳳田院士、張軍院士、向巧院士、王華明院士,中國航空發動機集團專職型號總師李繼保、專職型號總師李概奇、副總工程師張健、重大專項部部長楊銳、科技委副主任劉廷毅、航空發動機研究院院長李建榕,中國工程院運載學部辦公室主任姬學,中國民用航空局航空器適航審定司副處長陳曄
  • 汽車人再次上榜今年中國工程院院士增選名單
    因此我國國民對汽車智能化水平的要求也在不斷提高,想要提高我們的質量,就必須要將我國的汽車產業智能標準提高至世界水平,汽車產業的科研成果也就伴隨著智能化應運而生了。再加上,能源安全與氣候問題日益成為各個國家關注的焦點,中國作為大國有責任承擔起節能減排的義務。汽車行業作為能耗和排放大戶,更面臨著嚴峻的減排挑戰,低碳化進程刻不容緩。
  • 中國工程院院士
    中國工程院院士(以下簡稱院士),是中國設立的工程科學技術方面的最高學術稱號,為終身榮譽。中國工程院院士由選舉產生。中國工程院資深院士,是對年滿80周歲的院士授予的稱號。資深院士不擔任院及學部的領導職務,不參加對院士候選人的提名和選舉,可以自由參加院士會議及諮詢、評議和學術交流等活動。享受資深院士津貼。
  • 院士專家為江西航空產業發展把脈
    10月30日晚,「智薈贛鄱——江西航空產業發展院士專家諮詢會」在南昌舉行,會議邀請中國工程院院士張彥仲、劉大響、甘曉華、尤政與省市和航空工業洪都領導共聚一堂,謀劃推動江西航空產業高質量跨越式發展。
  • 劉大響、王華明牽手湖南工學院共建院士專家工作站
    5月20日上午,劉大響、王華明院士專家工作站籤約儀式在湖南工學院舉行。紅網時刻衡陽5月21日訊(記者 譚倩 通訊員 伍小樂 鄧昌興)5月20日上午,劉大響、王華明院士專家工作站籤約儀式在湖南工學院舉行。
  • 中國工程院新增67位院士 四川大學王琪教授當選
    :核科學技術應用  新聞縱深  他們,都是我國工程科技大師  2017中國工程院增選「含金量」十足  中國工程院27日公布2017年院士增選結果,67名佼佼者脫穎而出,平均年齡約56歲。工程院表示,通過本次增選,院士隊伍的年齡結構、學科覆蓋和地區分布進一步改善。  細看67人新晉工程院院士名單和18人工程院外籍院士名單,中外「大牛」真不少。  這些名字:與大國重器、前沿突破連在一起  工程院是我國工程科技大師的薈萃之地。
  • 我國航空發動機到底怎麼樣,問題在哪裡?
    相信關心航空工業發展的小夥伴們都聽過一個有意思的結論;我國航空發動機不好的主要原因是材料導致的。這樣的說法有些道理,但是有點片面了。我國航空發動機有時候確實會有一些材料上的問題,但是材料上的原因根本不是主要問題,想解決航空發動機這個問題,不能單純的靠發展材料來解決。
  • 習近平在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士...
    ,朋友們:  今天,中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會隆重開幕了。實現建成社會主義現代化強國的偉大目標,實現中華民族偉大復興的中國夢,我們必須具有強大的科技實力和創新能力。  黨的十八大以來,我們總結我國科技事業發展實踐,觀察大勢,謀劃全局,深化改革,全面發力,推動我國科技事業發生歷史性變革、取得歷史性成就。
  • 湖南大學王耀南教授當選中國工程院院士
    2019年中國工程院院士增選結果於11月22日揭曉,我校王耀南教授當選中國工程院院士。中國工程院院士是國家設立的工程技術方面的最高學術稱號,為終身榮譽。王耀南院士 男,機器人技術與智能控制專家,湖南大學教授、博士生導師,中共黨員。
  • 湖南工學院劉大響、王華明院士專家工作站籤約成立
    △劉大響院士、王華明院士與湖南工學院院長羅建華共同籤約 湖南日報·新湖南客戶端5月20日訊(記者 唐曦 通訊員 周丹)今天上午,湖南工學院湖南工學院劉大響、王華明院士專家工作站籤約成立。據悉,該工作站的建立,是衡陽高校招才引智的又一重大行動,它意味著以2位院士為首的國內頂尖專家團隊將助力湖南工學院科技創新工作的開展,並共同探索「產、學、研」合作的新形式和新機制,促進科技成果向現實生產力的轉化,服務地方經濟建設。