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

何為燃?xì)廨啓C(jī)?發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展有何引領(lǐng)作用?中國航空學(xué)會理事長林左鳴接受采訪，解讀這顆“明珠”。

——燃?xì)廨啓C(jī)與航空發(fā)動機(jī)有何區(qū)別?

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

“航空發(fā)動機(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，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)動電源、艦船驅(qū)動、長距離管輸增壓等，通?？梢杂珊娇瞻l(fā)動機(jī)加自由渦輪衍生出來的，更加注重?zé)嵝П取?/p>

——如何看待中國實施“兩機(jī)專項”?

2012年，官方批準(zhǔn)設(shè)立“航空發(fā)動機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)”國家科技重大專項(“兩機(jī)專項”)，成立專家委員會開展論證。此后，中國聯(lián)合重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)有限公司成立，并對300MW燃?xì)廨啓C(jī)實施技術(shù)攻關(guān)。

林左鳴表示，設(shè)立“兩機(jī)專項”目的是通過重點型號自主研制，建立中國“兩機(jī)”動力行業(yè)的自主創(chuàng)新能力體系，把中國航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)打造成具有國際競爭力的戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，以滿足航空、能源和電力工業(yè)對高性能動力裝備的需求。

——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，燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動機(jī)號稱“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)計等，都是尖端技術(shù)。”他說，一臺燃?xì)廨啓C(jī)有數(shù)萬個零部件，每個零部件的選材、加工制造、實驗測試，其技術(shù)都要完全掌握，需要克服一個接著一個困難。

——為何說燃?xì)廨啓C(jī)的國產(chǎn)替代刻不容緩?

林左鳴回答說，燃?xì)廨啓C(jī)俗稱“動力的心臟”，事關(guān)國家能源安全、國防安全，事關(guān)國計民生和科技創(chuàng)新，這樣的大國重器，其關(guān)鍵技術(shù)“等不來，要不來，討不來”。

“大力發(fā)展我國燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、實施國產(chǎn)替代，從戰(zhàn)略上講，有利于我國在國際競爭中掌握主動權(quán)、打好主動仗;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，有利于降低綜合運行成本。”

——為何說輕型燃?xì)廨啓C(jī)具有巨大的市場空間?

林左鳴介紹，輕型燃?xì)廨啓C(jī)大多采用成熟的航空發(fā)動機(jī)改造而成，具備體積小、重量輕、啟動快、維修方便、運行可靠、自動化程度高、造價低等優(yōu)點，在各個領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

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

另有預(yù)測稱，在世界各國減少碳排放的大背景下，未來全球燃?xì)廨啓C(jī)市場規(guī)模將保持增長，預(yù)計到2026年，全球燃?xì)廨啓C(jī)市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)到283億美元。

——發(fā)展輕型燃?xì)廨啓C(jī)如何帶動重型燃機(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)就可以勢如破竹，技術(shù)難度大為降低。向上可促進(jìn)航空發(fā)動機(jī)發(fā)展，意義十分重大。”林左鳴說。

2014年，中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第一臺重型燃?xì)廨啓C(jī)R0110設(shè)計與研究項目取得突破性進(jìn)展。2019年，中國首臺F級50MW重型燃?xì)廨啓C(jī)原型機(jī)整機(jī)點火試驗成功，順利實現(xiàn)滿負(fù)荷穩(wěn)定運行。

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

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

林左鳴指出，燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)鏈長，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，形成高端制造業(yè)群體，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展。