习近平总书记指出，“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置”。中国航发成立以来，高度重视开展航空发动机科普工作，采取一系列重要举措，取得一系列重要成果，为加快航空发动机自主研制、实现高水平科技自立自强奠定了重要基础。2023年9月1日，习近平总书记给中国航发黎明发动机装配厂“李志强班”职工的回信中指出，“这些年，中国航空发动机事业有了长足进步，初步探索出一条自主创新发展的新路子”，这是对包括科普工作在内的各项工作的充分肯定和激励鞭策。

同时，我们也深刻认识到，航空发动机是国之重器，是国家科技实力和创新能力的重要体现。先进航空发动机的研制难度极大，推进航空发动机自主创新发展，必须把加强航空发动机科普摆在与科技创新同等重要的位置，让社会各界充分认识了解航空发动机的战略地位、研制难度和研制规律，为加快自主研制争取更多支持。

无动力 不远航

航空发动机是飞机的“心脏”，被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。先进航空发动机技术是经典力学在工程应用上逼近极限的一门技术，涉及了几乎所有的工业和技术领域，集成了冶金、材料、机械制造、力学、热力学、控制学等众多专业学科的最高成就，是人类有史以来最复杂、最精密的工业产品之一。

动力技术的进步是推动人类文明不断向前发展的源头，更是实现飞行的基础。从1903年美国莱特兄弟的首次动力飞行到今天的各类燃气涡轮发动机，已经走过了120多年。航空动力的发展，艰辛曲折、投入惊人，创新难度越来越大，强国竞争越来越激烈。

1954年，新中国第一台航空发动机M11活塞发动机通过国家鉴定试车，标志着我国航空发动机行业实现由修理转向制造新阶段，毛泽东主席闻讯亲自签发嘉勉信，指出“这在建立我国的飞机制造业和增强国防力量上都是一个良好的开端”。1956年，我国第一台喷气式发动机——涡喷5发动机试制成功，标志着我国跻身“喷气时代”，成为当时世界上少数几个可以批量生产喷气式航空发动机的国家之一。

随着人们对航空动力装备的深入探索，涡轴、涡桨、涡扇等更多类型的航空发动机让飞行更加自由，但技术难度已远超早期活塞式航空发动机的水平。目前能自行制造先进航空发动机的国家只有5个：美国、俄罗斯、英国、法国、中国，我们国家就是其中一个。

攻难题 强动力

新中国航空发动机事业发展历程启示我们，“先进技术是买不来的、讨不来的”“没有核心技术，必然受制于人”“自主研制航空发动机的信念必须十分坚定”。

在加快航空发动机自主研制的道路上，首先要攻克航空发动机的“五高”难题，高温、高压、高转速、高载荷、高可靠。

首先是高温，涡轮可以说是一个“风车”，在高温气流冲击下转动，温度越高说明气流能量越大，发动机的性能就越好。现代航空发动机涡轮前温度超过1800℃，已经超过大多数金属的熔点。想要提升航空发动机的性能，就必须提高涡轮叶片的耐高温性能。

航空发动机研发人员想出了三个好方法，先从材料本身出发，开发新型高温合金材料，普通的碳钢在800~900℃时强度就大大降低了，而特制的新型高温合金，特别是单晶高温合金材料耐高温水平大幅提高。再从叶片结构设计入手，研发人员在小小的涡轮叶片内部设计很多气体流道，在表面打上细小的孔，让冷气从叶片内部吹向叶片表面形成气膜，起到强制冷却的作用。还有就是给涡轮叶片穿上“衣服”，在涡轮叶片表面涂上一种特殊涂层隔绝热量，来延长涡轮叶片的使用寿命。虽然这三个好办法让叶片的制造难度显著增加，但是设计人员巧妙采用各类先进技术攻克了这些难题，让空心气冷叶片广泛应用在各型航空发动机上。一个“巴掌大”的涡轮叶片，价值相当于一辆小轿车，涡轮叶片研制就像“明珠上镶钻石”。

在航空发动机的压气机内，空气就像搭上了一辆不停刹车的“公交车”，每过一级就被挤压一次。发动机进气经压气机增压体积缩小、压力增大，相当于把一整间屋子的空气压缩到一个小瓶子中，内部压力可超过20多个标准大气压，而一般人潜水，只能潜到10米左右，承受一个大气压。

之所以能够形成这么大的压力，关键是发动机内部高速旋转。在所有的热力机械中，航空发动机内部转速是最快的，达到每分钟几万转。转速越高、叶片承受的力越大。大涵道比涡扇发动机高速运转时，叶片要承受数十吨的离心力，相当于吊着3辆满载砂石的大卡车在飞转。

航空发动机内部运转条件严苛，使用要求更高。为了保证飞机和乘客安全，航空发动机需要在高温、高寒、高原、海洋等环境下长时间可靠工作，这些都需要通过长达数十万小时的部件和数万小时的整机试验验证，还必须经过吞冰、吞鸟、吞砂的考核才能投入使用。现代民用航空发动机寿命普遍在3万小时以上，相当于每天飞行8小时，可以连续使用10年。

在直径1米左右、长度4米左右的战斗机发动机中，要塞进风扇、压气机、燃烧室、涡轮、加力燃烧室和喷口，还要在之间安排冷却空气通道，周围安装燃油和控制系统等等，航空发动机研制可谓“螺蛳壳里做道场”。

中国心 动力梦

回顾新中国航空发展史，早期都是先确定飞机项目再研究配套航空发动机项目。然而航空发动机研制周期一般是飞机的两倍多，需要大量的预先研究和基础研究。从属飞机项目立项的航空发动机往往跟不上飞机研制进度需求。以往，航空发动机要么因为基础研究不扎实来回反复，要么研制目标不断调整，很多型号研制周期因此拉长。2016年，党中央决策成立中国航空发动机集团，航空发动机事业迎来新的明媚春天，进入高速发展的新时代。

国外航空强国一款新型航空发动机立项时，与发动机相关的关键技术、材料工艺、试验条件等已基本具备。过去，由于技术基础薄弱，人才和经验短缺，我国只有型号立项之后才能够启动这些相关技术研究或条件建设。事实证明，最终阻碍型号发展的正是这些前面缺乏储备的技术、工艺和条件等。这些年，国家加大支持力度，国家级创新平台起步入轨，一批联合创新中心陆续组建，基础研究和预先研究能力不断加强，模拟不同高空、室外条件的重大试验设施建成使用，领军人才、创新人才不断涌现。

航空发动机本身技术难度极大，是一个复杂的大系统工程。传统的航空发动机研制通常依靠物理试验暴露设计问题，采用反复迭代的研制模式，周期长、耗资大、风险高。从前，行业里有“一代人，一代航空发动机”的说法。如今，实现从“传统设计”到“预测设计”的模式变革，使用仿真技术手段深化对航空发动机内部运行规律的认识，在电脑上就可以看到发动机的运转状态，大幅提高研制效率和质量。通过数字化变革，推动数据信息融合，打造自动化生产线和智能车间，许多关键核心技术得以在较短时间内实现突破，许多型号研发制造周期大幅缩短。比如，先进民用涡轴发动机AES100，是2016年中国航发成立后启动立项的，今年就有望完成适航取证、走向市场，创造自主研制先进航空发动机的新纪录。

国家寄予厚望，人民翘首以待。中国航发成立7年多来，坚决扛起动力强军、科技报国使命，全力打造原创技术“策源地”、勇当现代产业链“链长”，研制步伐不断加快、生产交付更加及时、产品可靠性明显提高，自主研发和保障能力显著增强。在近年航展中先后展出“太行”“玉龙”等军用发动机，CJ1000A、CJ2000等商用发动机和AES100、AEP100等通航动力，以及各类新型发动机，都是比肩世界一流的先进产品。

在加快航空发动机自主研制的实践中，中国航发积极发挥专业优势，培育科普工作队伍，打造特色科普基地，建强科普传播阵地，开展“航发科普进校园”等系列科普活动，出版《航空发动机图鉴》《发仔带你去历险》《发仔最“靓”的仔》等系列科普图书，促进航空发动机科学知识、科学思想、科学方法、科学精神大普及。一系列科普宣传工作实践，让新时代航空发动机科技创新成果持续走向公众，全社会对航空发动机自主创新研制的自信不断增强，关注航空动力、崇尚科技创新的社会氛围愈加浓厚，为加快航空发动机自主研制厚植了沃土。

推进新时代航空发动机事业高质量发展，是一项伟大而艰巨的事业，前途光明、使命光荣。中国航发将继往开来，久久为功，推动科技创新与科学普及比翼齐飞，为建设航空强国、实现高水平科技自立自强积极贡献力量，让中国的飞机用上更加强劲的“中国心”！

（作者系全国政协委员，中国工程院院士、中国航空发动机集团有限公司董事长、党组书记）