【行業新聞】中國學者汪一平創新研發航空發動機

2021-01-20 兩機動力控制

導讀:

汪一平的發明專利: 雙向渦葉內冷負壓氫動力航空發動機(專利號ZL201410055227.中國學者汪一平再次從短行程(渦輪/渦扇)渦葉發動機發展到長行程渦葉、低溫、負壓發動機,發動機性能遠超當前發動機。

航空發動機是被譽為「工業之花」、「皇冠上的明珠」 

航空發動機是飛機的心臟,被譽為「工業之花」、「皇冠上的明珠」,是一個國家科技、工業、經濟和國防實力的重要標誌。航空發動機的性能決定著一個國家的航空發展水平,發達國家一直將航空發動機技術列為國家優先發展的技術和戰略性產業,嚴格控制其核心技術向國外出讓或轉移。 

當前國際上認為渦輪/渦扇航空發動機的短行程葉片及構造工作能力已達到極限,熱衷於長行程渦旋葉片和新穎熱力學環境(超低溫、超負壓、超離子)航空發動機研究。不少先進國家都投入巨資、人員研發。中國國家十三五規劃中的100個戰略重點項目的第一個就是航空發動機和燃氣輪機。 

各國都在追求高超音速的民用客機發動,如美國研製 x47、x51、x57用氫、氮冷卻及氫動力源;英國於2012年底試飛了「氮冷卻」(據媒體報導為外冷卻)發動機,速度達到5~6馬赫(約6000 公裡/小時),從倫敦飛往紐約從以往的8小時提高到2小時左右;印度於2014年1月5日成功發射低溫動力火箭,以415噸的火箭將一顆兩噸重的先進通訊衛星送入距離地球3. 6萬公裡的高軌道。 

鑑於民用運輸量需求的增加,人類一直期望有大容量的超高音速民用航班。氫動力航空發動機沒有空氣汙染,是乾淨的環保能源,具有功率大,功效高的特點。2013年10月中旬,俄羅斯國家能源局在國際上公開招標研製「航空氫動力發動機」,要求中標者在2014年12月年底前完成樣機供試驗,參與國家有歐盟、中國及其他國家。 其中對發動機要求:大容量,大功率,高熱效,超高音速,以及直流發電動力一體化;氫燃料可以連續加注等。 

長期從事於數學、力學研究及跟蹤國內外航空發動機研究的中國學者汪一平受此招標啟發,在其原有的«渦旋冷真空航空發動機»(申請日2010.9.10申請號2010102765620) (注:以燃油為能源的低溫負壓航空發動機)技術的基礎上,重新申請了«雙向渦葉內泠負壓氫動力航空發動機»。前後經國家專利局過7年多時間嚴格審查,終獲得專利號ZL201410055227.0證書,可以滿足俄羅斯對發動機要求,成為新一代氫動力發動機,為「中國智造」又添新丁。  

新穎發動機構造亮點 

該發動機構造亮點:由二個正反相向圓錐筒體(內置正反向連續渦旋葉片)、一個球形燃燒室(內罝有六程序工作制的控制)、一根主軸杆中心貫穿三個部件組成,特徵為: 

(1)、二個圓錐體內分別有連續正、反三維渦旋葉片,沿軸線方向周期性地環繞主軸杆或圓錐筒內壁。連續的渦葉具有超強剛度、彎度、受力均勻度。葉片與流體之間相互作用符合力學定律,連續地、長距離作用,產生超強加速度軸向壓力和旋轉力。 

(2)、球形燃燒室工作符合熱力學定律,提出發動機的六程序工作制(現有發動機為四程序工作制),滿足可控的超負壓、超低溫、低密度的燃燒環境,燃燒激發產生超對稱能量的超高密度、超高壓、超高溫軸向熱能流,進入後端圓錐體。產生超強的發動機動衝壓力和旋轉力作功(稱衝壓旋轉力),具有超級高能,高效、超大推重比、結構緊揍安全、長工作壽命、綠色環保等優越性。 

新穎發動機具有新穎的數學模型支撐 

力學計算上,提出《超對稱單元矩陣》的力學計算原理:首創性提出大數據的核心是「完整性數學組合」,通過統一改造微積分記號和邏輯代數符號,建立了大數據圓對數微積分方程,一種集經典分析、量子計算、數值統計為一體的算法。很好地處理發動機流體力學、結構力學、材料力學,以及熱力學和耐熱晶體在渦旋葉片塗復的各個點態力學及物理狀況,解決新穎發動機構造的設計、製作、檢測等問題。 

證明了「超對稱單元矩陣」比量子力學的「核矩陣」 更基本,為大數據圓對數微積分方程的分析計算創造條件,同時還補充了經典分析、量子力學、數值統計中被認為的數學基礎不牢固的缺陷。  

汪一平是中國的民間學者——創新中國的時代先鋒 

汪一平,男,1937年12月生 ,浙江海寧人,1961年以「政治上要求進步,五年來成積一貫優良」的鑑定畢業於浙江大學, 服從國家分配到浙江的西部工作。幾十年如一日地忠於黨、國家和人民。勤懇學習,克服令人難以想像的困難和坎柯的人生經歷,始終浸泡在他的理論研究與驗算的王國裡面。現為浙江衢州市老科協、中國管理科學研究院、北京相對論研究聯誼會、中國·錢江數學與動力工程研究所(籌)  資深研究員、高級工程師,從事基礎數學與動力機械工程研究與教學,創建性地提出一種新的數學基礎理論,其命名為「超對稱單元矩陣(圓對數)」,也可稱「相對論替代公式」。拓展建立了大數據圓對數微積分方程。撰寫了《淺說相對論在數學上的應用》、《論光-多項式-相對論-圓對數同構》、《論圓對數新算法解渦流/湍流動力方程及應用》、《論三維渦旋流體力學方程(五元流)》、《貝葉斯理論-圓對數的線性、雙線性數值分析》、《圓對數與模式識別》等十多篇論文,在美國《MATTER  REGULARITY(格物)》雜誌及國內外會刊上發表。多次獲得全國性會議論文「一等獎」和「2012-2013年度中國最具科學管理價值論文貢獻獎」,中國未來學會稱其為:創新中國的時代先鋒;在新浪博客(自由探索天空LKX0570)科學科普文章600多篇,闡述了最新的數學、工程研究成果。其中,有提出破解流體力學、黎曼猜想等多個被美國克雷數學研究所列為21世紀7大數學難題的思路。汪一平說:所謂7大數學難題其實是一個難題,或是科學家、數學家們所說的「尋找大自然迄今止還未被人類發現的一個新的自然法則」—— 「超對稱單元矩陣(圓對數)」新算法或是有力的競選者。 

此數學理論如果為真,那將是世界數學基礎理論中的重大進展與突破,其理論已經在許多應用中驗證為真。如工程上,應用「超對稱單元矩陣(圓對數)」,提出了新型航空發動機,新型內燃發動機、水下渦旋推進器及大型擠壓機。其新型熱力計算原理,能方便地處理渦旋動力機械中連續長條型三維渦旋葉片的計算、製造及量子力學沒有的超對稱熱力學計算難題。
    雖然汪一平的理論在很多領域已經驗證具有真實可行性,但截至目前,很難得到中國權威數學界的驗證,很多研究難以提供給國家有關科研機構研究驗證。發明專利也很難展開研製。其理論的真偽或補充,需要中國數學界有識之士對其進行論證。不希望出現「多年以後,從某一國際渠道反饋,某項理論,實際你們中國的某某某,在多年以前早就提出來了」的現象。 

汪一平的發明專利: 雙向渦葉內冷負壓氫動力航空發動機(專利號ZL201410055227.0); 三維渦旋擠壓機(專利號ZL201110321519.6);《水下渦旋推進器》(專利號201010003887.1);雙向渦旋內冷負壓內燃發動機」(申請號201510187088.7);等。 

在諾貝爾獎獲得者納什之前,發現「相對論替代公式」的中國學者 

世界著名數學家、諾貝爾經濟學獎獲得者約翰·納什不幸於 

2015年5月23日車禍去世,捧得多項殊榮的數學家塞德裡克·維拉尼在接受英國《泰晤士報》記者採訪時說:納什曾在去世前三天和他解釋愛因斯坦相對論的研究工作。納什認為自已發現了愛因斯坦相對論的替代公式,將有助於進一歩解釋量子引力。

無獨有偶,也是同一年的五月上旬,【美】《MATTER  REGULARITY(格物)》雜誌(2015/3)p46-61(2015年5月1日出版)(中英文)刊登了汪一平的《論光-多項式-相對論-圓對數同構——紀念愛因斯坦廣義相對論一百周年,暨2015-國際光年》在章節4、廣義相對論與圓網絡-圓對數:就明確地闡述了用圓對數(超對稱單元矩陣) 及公式可以處理「引力量子化」以及「力的大統一」思路。   穎航空發動機希望能夠引起國家的重視 

航空發動機製造牽涉許多高新技術工藝,它既要從數學基礎理論、工程設計、科學研發取得突破,又要從材料、構造、製造攻克難關,因而可謂高新技術之集大成者。最近我們國家相繼組建了中國發動機局(2015.12)和中國航空發動機集團(2016.7),邁出了統一指揮、計劃、組織的體系。希望獲得專利權的新穎航空發動機能夠引起國家的重視。 

據說,目前中國搞發動機研究單位的有30~40家,光深圳就有7~8家,大多都有相對充足的科研經費。汪一平數十年來化了半個多世紀整整一生的精力,依靠自已的工資和退休工資,在強大信念下,家人的支持下,從數學基礎研究開始到退休後衢州市老科協鼓勵下申請專利,到獲得國內或首個發動機專利的科研成果,後面還有很長的路要走,期望後繼有人。 

作為航空工業皇冠上的明珠,航空發動機是一個綜合的全面的工程。我囯有哪麼多研究部門,應當克服「各自為政」狀態,在國家政策扶持下、在專家、學者等團隊同心協力下,有望爭取在3~5年時間裡製成試驗樣機。 

國外媒體不止一次地嘲笑中國。中國除了抄襲、仿製,沒有搞出突破性的航空發動機,如有個國外媒體說:中國要砸3000億美金,化30年時間才能趕上。他們忘記了現行渦輪/渦扇發動機所依籍的理論正是中科院院士吳仲華在50~60年代的提出的數學模型;中國學者汪一平再次從短行程(渦輪/渦扇)渦葉發動機發展到長行程渦葉、低溫、負壓發動機,發動機性能遠超當前發動機。中國人的創新精神,將有力地駁斥西方國家頑固性岐視中國的習慣心理。 

汪一平老師在授課 

航空發動機是被譽為「工業之花」、「皇冠上的明珠」 

航空發動機是飛機的心臟,被譽為「工業之花」、「皇冠上的明珠」,是一個國家科技、工業、經濟和國防實力的重要標誌。航空發動機的性能決定著一個國家的航空發展水平,發達國家一直將航空發動機技術列為國家優先發展的技術和戰略性產業,嚴格控制其核心技術向國外出讓或轉移。 

當前國際上認為渦輪/渦扇航空發動機的短行程葉片及構造工作能力已達到極限,熱衷於長行程渦旋葉片和新穎熱力學環境(超低溫、超負壓、超離子)航空發動機研究。不少先進國家都投入巨資、人員研發。中國國家十三五規劃中的100個戰略重點項目的第一個就是航空發動機和燃氣輪機。 

各國都在追求高超音速的民用客機發動,如美國研製 x47、x51、x57用氫、氮冷卻及氫動力源;英國於2012年底試飛了「氮冷卻」(據媒體報導為外冷卻)發動機,速度達到5~6馬赫(約6000 公裡/小時),從倫敦飛往紐約從以往的8小時提高到2小時左右;印度於2014年1月5日成功發射低溫動力火箭,以415噸的火箭將一顆兩噸重的先進通訊衛星送入距離地球3. 6萬公裡的高軌道。 

鑑於民用運輸量需求的增加,人類一直期望有大容量的超高音速民用航班。氫動力航空發動機沒有空氣汙染,是乾淨的環保能源,具有功率大,功效高的特點。2013年10月中旬,俄羅斯國家能源局在國際上公開招標研製「航空氫動力發動機」,要求中標者在2014年12月年底前完成樣機供試驗,參與國家有歐盟、中國及其他國家。 其中對發動機要求:大容量,大功率,高熱效,超高音速,以及直流發電動力一體化;氫燃料可以連續加注等。 

長期從事於數學、力學研究及跟蹤國內外航空發動機研究的中國學者汪一平受此招標啟發,在其原有的«渦旋冷真空航空發動機»(申請日2010.9.10申請號2010102765620) (注:以燃油為能源的低溫負壓航空發動機)技術的基礎上,重新申請了«雙向渦葉內泠負壓氫動力航空發動機»。前後經國家專利局過7年多時間嚴格審查,終獲得專利號ZL201410055227.0證書,可以滿足俄羅斯對發動機要求,成為新一代氫動力發動機,為「中國智造」又添新丁。 

    

新穎發動機構造亮點 

該發動機構造亮點:由二個正反相向圓錐筒體(內置正反向連續渦旋葉片)、一個球形燃燒室(內罝有六程序工作制的控制)、一根主軸杆中心貫穿三個部件組成,特徵為: 

(1)、二個圓錐體內分別有連續正、反三維渦旋葉片,沿軸線方向周期性地環繞主軸杆或圓錐筒內壁。連續的渦葉具有超強剛度、彎度、受力均勻度。葉片與流體之間相互作用符合力學定律,連續地、長距離作用,產生超強加速度軸向壓力和旋轉力。 

(2)、球形燃燒室工作符合熱力學定律,提出發動機的六程序工作制(現有發動機為四程序工作制),滿足可控的超負壓、超低溫、低密度的燃燒環境,燃燒激發產生超對稱能量的超高密度、超高壓、超高溫軸向熱能流,進入後端圓錐體。產生超強的發動機動衝壓力和旋轉力作功(稱衝壓旋轉力),具有超級高能,高效、超大推重比、結構緊揍安全、長工作壽命、綠色環保等優越性。 

新穎發動機具有新穎的數學模型支撐 

力學計算上,提出《超對稱單元矩陣》的力學計算原理:首創性提出大數據的核心是「完整性數學組合」,通過統一改造微積分記號和邏輯代數符號,建立了大數據圓對數微積分方程,一種集經典分析、量子計算、數值統計為一體的算法。很好地處理發動機流體力學、結構力學、材料力學,以及熱力學和耐熱晶體在渦旋葉片塗復的各個點態力學及物理狀況,解決新穎發動機構造的設計、製作、檢測等問題。 

證明了「超對稱單元矩陣」比量子力學的「核矩陣」 更基本,為大數據圓對數微積分方程的分析計算創造條件,同時還補充了經典分析、量子力學、數值統計中被認為的數學基礎不牢固的缺陷。 

 

汪一平是中國的民間學者——創新中國的時代先鋒 

汪一平,男,1937年12月生 ,浙江海寧人,1961年以「政治上要求進步,五年來成積一貫優良」的鑑定畢業於浙江大學, 服從國家分配到浙江的西部工作。幾十年如一日地忠於黨、國家和人民。勤懇學習,克服令人難以想像的困難和坎柯的人生經歷,始終浸泡在他的理論研究與驗算的王國裡面。現為浙江衢州市老科協、中國管理科學研究院、北京相對論研究聯誼會、中國·錢江數學與動力工程研究所(籌)  資深研究員、高級工程師,從事基礎數學與動力機械工程研究與教學,創建性地提出一種新的數學基礎理論,其命名為「超對稱單元矩陣(圓對數)」,也可稱「相對論替代公式」。拓展建立了大數據圓對數微積分方程。撰寫了《淺說相對論在數學上的應用》、《論光-多項式-相對論-圓對數同構》、《論圓對數新算法解渦流/湍流動力方程及應用》、《論三維渦旋流體力學方程(五元流)》、《貝葉斯理論-圓對數的線性、雙線性數值分析》、《圓對數與模式識別》等十多篇論文,在美國《MATTER  REGULARITY(格物)》雜誌及國內外會刊上發表。多次獲得全國性會議論文「一等獎」和「2012-2013年度中國最具科學管理價值論文貢獻獎」,中國未來學會稱其為:創新中國的時代先鋒;在新浪博客(自由探索天空LKX0570)科學科普文章600多篇,闡述了最新的數學、工程研究成果。其中,有提出破解流體力學、黎曼猜想等多個被美國克雷數學研究所列為21世紀7大數學難題的思路。汪一平說:所謂7大數學難題其實是一個難題,或是科學家、數學家們所說的「尋找大自然迄今止還未被人類發現的一個新的自然法則」—— 「超對稱單元矩陣(圓對數)」新算法或是有力的競選者。 

此數學理論如果為真,那將是世界數學基礎理論中的重大進展與突破,其理論已經在許多應用中驗證為真。如工程上,應用「超對稱單元矩陣(圓對數)」,提出了新型航空發動機,新型內燃發動機、水下渦旋推進器及大型擠壓機。其新型熱力計算原理,能方便地處理渦旋動力機械中連續長條型三維渦旋葉片的計算、製造及量子力學沒有的超對稱熱力學計算難題。
    雖然汪一平的理論在很多領域已經驗證具有真實可行性,但截至目前,很難得到中國權威數學界的驗證,很多研究難以提供給國家有關科研機構研究驗證。發明專利也很難展開研製。其理論的真偽或補充,需要中國數學界有識之士對其進行論證。不希望出現「多年以後,從某一國際渠道反饋,某項理論,實際你們中國的某某某,在多年以前早就提出來了」的現象。 

汪一平的發明專利: 雙向渦葉內冷負壓氫動力航空發動機(專利號ZL201410055227.0); 三維渦旋擠壓機(專利號ZL201110321519.6);《水下渦旋推進器》(專利號201010003887.1);雙向渦旋內冷負壓內燃發動機」(申請號201510187088.7);等。 

在諾貝爾獎獲得者納什之前,發現「相對論替代公式」的中國學者 

世界著名數學家、諾貝爾經濟學獎獲得者約翰·納什不幸於 

2015年5月23日車禍去世,捧得多項殊榮的數學家塞德裡克·維拉尼在接受英國《泰晤士報》記者採訪時說:納什曾在去世前三天和他解釋愛因斯坦相對論的研究工作。納什認為自已發現了愛因斯坦相對論的替代公式,將有助於進一歩解釋量子引力。
    無獨有偶,也是同一年的五月上旬,【美】《MATTER  REGULARITY(格物)》雜誌(2015/3)p46-61(2015年5月1日出版)(中英文)刊登了汪一平的《論光-多項式-相對論-圓對數同構——紀念愛因斯坦廣義相對論一百周年,暨2015-國際光年》在章節4、廣義相對論與圓網絡-圓對數:就明確地闡述了用圓對數(超對稱單元矩陣) 及公式可以處理「引力量子化」以及「力的大統一」思路。 

新穎航空發動機希望能夠引起國家的重視 

航空發動機製造牽涉許多高新技術工藝,它既要從數學基礎理論、工程設計、科學研發取得突破,又要從材料、構造、製造攻克難關,因而可謂高新技術之集大成者。最近我們國家相繼組建了中國發動機局(2015.12)和中國航空發動機集團(2016.7),邁出了統一指揮、計劃、組織的體系。希望獲得專利權的新穎航空發動機能夠引起國家的重視。 

據說,目前中國搞發動機研究單位的有30~40家,光深圳就有7~8家,大多都有相對充足的科研經費。汪一平數十年來化了半個多世紀整整一生的精力,依靠自已的工資和退休工資,在強大信念下,家人的支持下,從數學基礎研究開始到退休後衢州市老科協鼓勵下申請專利,到獲得國內或首個發動機專利的科研成果,後面還有很長的路要走,期望後繼有人。 

作為航空工業皇冠上的明珠,航空發動機是一個綜合的全面的工程。我囯有哪麼多研究部門,應當克服「各自為政」狀態,在國家政策扶持下、在專家、學者等團隊同心協力下,有望爭取在3~5年時間裡製成試驗樣機。 

國外媒體不止一次地嘲笑中國。中國除了抄襲、仿製,沒有搞出突破性的航空發動機,如有個國外媒體說:中國要砸3000億美金,化30年時間才能趕上。他們忘記了現行渦輪/渦扇發動機所依籍的理論正是中科院院士吳仲華在50~60年代的提出的數學模型;中國學者汪一平再次從短行程(渦輪/渦扇)渦葉發動機發展到長行程渦葉、低溫、負壓發動機,發動機性能遠超當前發動機。中國人的創新精神,將有力地駁斥西方國家頑固性岐視中國的習慣心理。 

來源:中國科技網

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    通過一種可以被任何人觀看的獨處方式,看似隔離卻無時無刻不在與外界發生關係的玻璃,恰恰與那種白盒子包裹下的藝術行業狀態拉開了距離。 汪一平:我是一個來自上海的朋友,在南京讀的大學,待了四年,對南京有第二故鄉一樣的感情。因為自己的大學是1號線的最後一站,每次坐南京地鐵,聽到報站,都會覺得有一股回憶。我在醫藥行業供職,是個處理內部外部關係的職位,日常每天都被瑣事煩擾,是真心希望可以自由自在的獨處24小時不被人打擾。
  • 2019年度航空發動機公開專利分析
    中國航空報訊:在航空發動機領域,通用電氣公司、羅羅公司、聯合技術公司,是世界三大主要發動機公司,除此之外,還有賽峰集團、CFM國際、國際航空發動機公司(IAE)、MTU等等。本文主要針對通用電氣公司、羅羅公司、聯合技術公司、賽峰集團和MTU五大公司2019年公開的有關航空發動機的專利信息展開分析。
  • ...全球軍用航空行業市場現狀及發展前景分析 未來中國航空發動機...
    2019年全球軍用航空行業市場現狀及發展前景分析 未來中國航空發動機市場或有表現  2020-01-23 11:12:38
  • 中國航空發動機為什麼會落後?院士劉大響提出6點看法!
    「皇冠上的明珠」,但卻也是制約中國航空發展的軟肋。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。