院士刘大响：飞机“心脏病”问题 我国必须自主解决

担任第一任总设计师的刘大响在“中推核心机”前留影。


2007年4月，刘大响在北京航空航天大学大飞机培训班上授课。


2001年刘大响接受俄罗斯科学院荣誉博士学位。


2011年刘大响与“航天英雄”杨利伟在一起。

　　来源：南方都市报

　　南都讯　作为我国航空动力界第一位中国工程院院士，航空发动机专家刘大响在航空动力行业已辛勤耕耘了56年。近日，81岁高龄的刘大响在国家工程技术图书馆作了题为“国之重器，跨越发展”的航空科技报告，来自北京大学、清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学等高校近300名学生现场聆听。报告会后，刘大响接受了南都记者专访。

　　航空发动机被认为是飞机的“心脏”，而研制航空发动机则是挑战工程科学技术的极限，刘大响院士在这个领域已经探索了56年。他以亲历者身份讲述了我国航空发动机的历程与目前进展，以及对下一步和未来的规划。他提到从最近“中兴通讯事件”可以看出，真正的核心技术即使花大钱也是买不来的，以市场换技术也是行不通的，对此我们不要有任何幻想，必须靠自主创新，发动机最终要靠自主研制。

　　曾在四川偏僻山沟科研攻关30年

　　南都：作为我国航空动力界第一位院士，你的工作经历是怎样的？

　　刘大响：我在航空动力界已工作了56年，基本上看到了航空动力发展全过程，经历了许多“酸甜苦辣”。1960年我从北航毕业后留校，师从宁幌教授攻读副博士研究生，因健康原因，提前结业到沈阳606所工作，参与了第二代涡喷-7发动机摸底及其改进改型研究。

　　为支援三线建设，1970年我被调到624所工作，在四川江油一个偏辟山沟里工作了整整30年。当地条件的确十分艰苦，有着“山青水秀屋顶漏，鸟语花香厕所臭”的打油诗，也有着“献了青春献终生，献了终生献子孙，子孙没人要”的流行语。我33岁进去，63岁出来，人生中最宝贵的青春年华就是在那块热土上度过的。

　　我们将624所建设成为我国规模最大的航空发动机试验研究基地和预研中心，建成了自主研制航空发动机必不可少的大型连续式高空模拟试车台，使我国成为继美、俄、英、法之后第五个拥有大型高空台的国家，同时还先后开展了第三、第四代航空发动机关键技术研究工作。这些我都参与其中，并担任了26年的所、室两级技术领导工作，与广大职工一起摸爬滚打，突破了多项关键技术，取得了多项重要成果。

　　因工作需要，2000年我被调到北京，担任中国一航和航空工业集团公司科技委副主任，担任北京航空航天大学教授、博士生导师。2003年至2008年又担任第十届全国人大常委会委员，进入国家国防科技和航空工业的决策支持系统，为各级领导当好参谋、建言献策，协助原国防科工委（局）和原总装备部，顺利地开展了三个A计划的技术研究工作。

　　现在我已是“80后”了，仍担任大飞机和发动机两个国家级重大专项的专家委员，担任中航发和中航工业两大集团公司的高级顾问，还在南航、西工大等高校任兼职教授，帮助培养研究生。我对中国航空发动机事业充满着信心和希望，我愿在有生之年，继续为航空动力“打基础、建体系、育人才、提高自主创新能力”尽自己的一份努力和责任。

　　根治飞机“心脏病”是刻不容缓的大事

　　南都：很多人说我国飞机得了“心脏病”，你对我国航空动力发展现状怎么看？

　　刘大响：飞机最大的问题还是动力问题，没有好的动力，不可能有好的飞机。动力在飞机发明和发展中起着决定性的作用。发动机不仅只是飞机的一个重要部件，更是推动整个航空事业快速发展的源动力。

　　由于种种原因，上世纪60年代周总理提出了飞机“心脏病”问题，尽管近年有所缓解，但航空发动机整体落后、受制于人的被动局面至今尚未完全扭转，已成为制约我国航空装备可靠使用和升级换代的“瓶颈”。落后就要受制于人，就要被动挨打。动力这个“杀手锏”握在别人手里，你再好的飞机也上不了天。所以，下定决心根治飞机“心脏病”仍是当务之急，仍是一件刻不容缓的大事。

　　南都：我国C919首飞用的是什么发动机，我国大型民机动力研制水平如何？

　　刘大响：民用大涵道比涡扇发动机已经发展了四代，第五代是美、法联合研制的LEAP-X发动机，当然还有普惠公司的GTF（齿轮传动）涡扇发动机。我国自主研制的大飞机C919已经上天了，这是一个震惊世界的了不起的成就，但C919首飞用的发动机是美国GE公司和法国SNECMA公司联合研制的LEAP-1C发动机。这个发动机卖给美国波音叫LEAP-1B，卖给欧洲空客就叫LEAP-1A，它们之间的性能水平大致相当。

　　为牢牢掌握C919飞机研制主动权，我们在大飞机专项中也安排了自主研制国产长江1000发动机（代号CJ1000A），其主要性能指标与LEAP-1C相当。为此在上海成立了中国商发公司，作为责任主体专门承担C919飞机国产发动机研制工作，现已突破多项关键技术。

　　民用客机对发动机的技术要求越来越高，我归纳为“三高、四低、一长”，即高安全性、高可靠性、高性能；低油耗、低排放、低噪声、低成本；“一长”就是长寿命。要在一个热力机械上同时实现这么多的苛刻要求，在技术上的难度是非常大的，决非一日之功。

　　新中国成立近70年来，我们基本上没有搞过大型民机动力研发工作，我们只在运10研制时仿制过美国第一代的JT3D发动机。这就意味着我们必须从第一代直接跨到第五代水平，否则搞出来了也没有竞争力，其难度之大不言而喻。所以，我们一直认为CJ1000A发动机今后还有很长的路子要走。对此我们必须有充分的思想准备，不能盲目乐观，更不能掉以轻心。但我相信，只要坚持走自主创新之路，举全国之力，下定决心，找准重心，打好基础，突破关键，持之以恒，我国自主研制的CJ1000A发动机一定能取得成功。

　　航空发动机研制是在挑战工程科学技术极限

　　南都：人们常说，航空发动机研制难度很大，航空发动机研制究竟难在什么地方？

　　刘大响：航空发动机被称为飞机的“心脏”，是军民用飞行器和航空工业发展的源动力，是决定现代战争胜负的重要因素之一，对国民经济发展和科技进步有着巨大的带动和促进作用。一代发动机，一代新飞机。目前，航空发动机的发展水平已是一个国家综合国力、工业基础和科技水平的集中体现之一，是国家安全和强国地位的重要战略保障。

　　航空发动机是一种十分复杂的热力机械，需在高温、高压、高转速和交变负荷的极端恶劣条件下长期可靠地工作，并满足推力大、油耗低、重量轻、寿命长、噪声小、排污少、可靠性高、安全性好、研制和维护成本低等非常多互相矛盾而又十分苛刻的要求。

　　一台现代发动机拥有上万个零部件，须用轻质、高温、高强度的特殊材料制造，加工精度已达微米级；高性能压气机叶片既薄又具有弯、扭、掠的构形，高速旋转时要长时间承受自身重量2万倍的离心力；薄薄的机匣要长时间承受50到60个大气压而不变形和损坏；涡轮叶片的气流环境温度已高达2000到2100摄氏度，远超过其金属材料熔点，要求每分钟在1万到2万转条件下能够长时间可靠工作；现代民用发动机寿命已长达3万小时以上，将来要超过10万小时，而对空中停车率要求是发动机每10万飞行小时不能大于0。2至2次。这些都充分说明发动机的研制难度大、周期长、耗资多、风险高。可以毫不夸张地说，航空发动机的研制，一直是在挑战工程科学技术的极限。

　　正因如此，长期以来，美、俄、英、法等少数航空发达国家一直把优先发展航空发动机作为基本国策，将航空动力工业发展成高附加值的国家高科技战略性产业，把航空发动机技术列为严密封锁、严禁出口转让的关键技术，并逐步形成了对航空动力技术和全球市场的垄断地位。目前，能自主研制先进航空发动机的国家只有美、俄、英、法等少数发达国家。这些都足以说明自主研制航空发动机的难度很大。

　　南都：航空与航天动力相结合，将实现航空动力的“第三次革命”，这怎么理解？

　　刘大响：目前世界上能够上天的航空航天动力大约有三种，即涡轮发动机，亚/超燃冲压发动机和火箭发动机。它们各有优点，也各有局限性，如果将它们组合在一起，发挥各自优势，会形成一种新型动力，但这在工程上难度确实很大。通过科学家和工程师们几十年的不懈努力，现在已经取得了许多令人振奋的成果。我认为这种组合动力一定能研制成功，这种动力一旦研制成功，就将实现动力的“第三次革命”。

　　未来事实可以表明，如果将这种涡轮/冲压组合动力用于军事装备，一两个小时内可以打击全球任何目标。如果用于民航飞机，人们将可研制成功低噪声、低排放的常规机场水平起降的第二代超声速民航飞机，使北京到纽约的飞行时间缩短至三四个小时。如果在这种动力上再加上一个小型火箭发动机，人类就可以实现常规机场水平起降“自由进入太空”的梦想。根据目前世界科技发达程度，我估计，人类这种美好的愿景，可望在2035年左右得以实现，那时，航空航天这一重大成果，将极大地推动世界人类的社会文明进步。

　　航空发动机最终要靠自主研制

　　南都：你对当前我国航空发动机的形势怎么看，根治飞机“心脏病”能取得成功吗？

　　刘大响：21世纪头30年，是我国和平崛起、加快发展的最佳机遇期。当前我国航空发动机面临着前所未有的严峻挑战，也迎来了前所未有的发展机遇。可以说挑战与机遇并存，困难与希望同在，机遇要远大于挑战。

　　一方面，跨入21世纪后，世界航空发动机技术呈现了出乎寻常的加速发展态势，航空发达国家对我国的技术封锁更加严格了，竞争在加剧。从最近“中兴通讯事件”可以看出，真正的核心技术即使花大钱也是买不来的，以市场换技术也是行不通的，对此我们不要有任何幻想，必须靠自主创新，牢牢地将核心技术掌握在自己手里。从一个世界大国向世界强国转变，没有强大的航空工业是不行的，没有强大的航空动力产业也是不可想象的。动力强则航空强，航空强则军力强，军力强才能国家强。动力梦与强军梦、强国梦是不可分开的。

　　正如一位中央领导所说，发动机在初始阶段可以买一点，但最终要靠自主研制。发动机、机载设备和复合材料等，如果长期依赖进口，不仅成本高，而且关键时刻靠不住。我们只能靠自力更生，背水一战，坚决打好航空发动机“翻身仗”，尽快扭转航空动力落后、受制于人的被动局面，这不仅仅是一个技术问题，更是摆在我们面前的一项严肃而又紧迫的政治任务，这就是我们所面临的前所未有的严峻挑战。

　　另一方面，我们也迎来了前所未有的发展机遇，迎来了航空发动机的春天。党中央、国务院、中央军委领导高瞻远瞩，现已正式启动“航空发动机与燃气轮机”国家重大科技专项，单独成立了中国航空发动机集团公司，下定决心把航空发动机搞上去。

　　我们坚信，在党中央、国务院、中央军委的坚强领导下，在各军兵种和各部委的大力支持下，举全国之力，彻底根治飞机“心脏病”一定能取得圆满成功。我们一定能为军民用航空装备提供健康强劲的“中国心”，从根本上解决我国航空发动机的自主保障问题。在可以预计的不远将来，一个航空动力强国必将屹立在世界的东方。

　　采写：南都记者吴铭

　　供图：刘大响