航空动力的攻“心”战——记中国航空发动机集团专职型号总师、沈阳发动机研究所总设计师刘永泉

奖励故事│Award Story的关键技术，并逐步形成了在航空动力技术和全球市场的垄断地位。

同国际先进水平比起来，我国军用飞机的发动机一度存在明显的代差，成为制约我国航空装备可靠使用和升级换代的“瓶颈”。

这种受制于人的局面对于我国的国家战略安全形成了巨大的威胁，能自主研发出先进水准的航空发动机成为中国迫切需要解决的难题之一。

航空发动机是否会重蹈芯片困局的覆辙？为此记者采访了中国航空发动机集团沈阳发动机研究所总设计师刘永泉。

作为新一代航空发动机设计师的领军人物，面对国人对“中国心”的迫切期待与国家对航空发动机的迫切需求，他给我们吃了一颗“定心丸”：“新中国成立60多年来，中国的航空发动机走出了一条从仿制起步逐步走向自主创新发展的道路，目前我国已经成为世界上仅有的5个拥有自主研制航空发动机能力的国家之一。

我国加快实施创新驱动发展战略，航空发动机与燃气轮机国家重大科技专项全面推进实施，使我国航空发动机事业步入新时代，中国航空发动机集团公司奋力谱写新时代航空发动机事业新篇章，研制出独立自主、技术先进、质量可靠的航空发动机，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2018年4月，中美贸易战风起云涌，一触即发。

而在这场不见硝烟的战争背后，实质上是两国科技实力的较量。

4月16日，美国商务部宣布今后7年内，将禁止该国企业向中国电信设备制造商中兴通讯出售任何电子技术和通信元件。

在此之前，中国芯片严重依赖进口，尤其是从美国进口。

而美国率先选择了在几乎垄断的芯片领域“开火”，无疑触碰到了中国通信产业核心技术缺乏的痛点。

这次“芯片事件”给中国的科技工作者敲响了警钟。

一个国家如果高科技的核心领域长期被别人控制，很容易被卡着脖子，受制于人。

核心部件的“心脏病”问题，再次严峻地摆在国人面前。

由芯片之“心”不由让我们想到被称为飞机“心脏”的航空发动机。

俗话说，一代发动机，一代飞机。

发动机不仅仅只是飞机的一个重要部分，也是推动整个航空工业快速发展的源动力。

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。

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，把航空发动机技术列为严密封锁、严禁出口转让航空动力的攻“心”战——记中国航空发动机集团专职型号总师、沈阳发动机研究所总设计师刘永泉本刊记者 蔡 萌 杨 戈刘永泉在办公室Award Story奖励故事国航空发动机的自主保障问题！”从无到有：杀出一条血路为什么设计和制造出高性能的航空发动机如此之艰难？在航空动力界摸爬滚打了35年，经历过许多“酸甜苦辣”之后的刘永泉有他的感慨：“航空发动机是一项综合的系统工程，几乎涉及包括材料学、流体力学、燃烧学、传热学、结构力学、工艺学、自动控制和电子设备等工程领域的所有学科，是现代科学技术的集大成者，也是衡量一个国家军事装备水平、科技工业实力乃至国家综合实力的标志。

”刘永泉说，“而且由于水桶效应，基础学科、工程技术应用学科或者流程存在短板，都会导致航空发动机水平受限，这也是为什么世界上能独立研制飞机的国家至少有20多个，而独立研制航空发动机的只有少数几个国家的原因。

”的确，一台航空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，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。

先进的航空发动机决定了飞机的性能。

要让流动的空气经过几米长、直径不到2米的金属“圆筒”就能产生几千公斤甚至上万公斤的推力；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众多互相矛盾而又十分苛刻的要求……技术要求如此之多、如此之高，所以有人形容，设计、制造一台高性能的航空发动机，可谓是“螺蛳壳里做道场”，难度极大。

经过60多年的发展，中国航空发动机事业有了长足的进步，产品完成了从无到有、从小到大，但我国仍不是航空强国，症结就在于我们在自主研制的飞机“心脏”——先进的航空发动机还不够强大。

“就像一个患有心脏病的人，就算他看上去身体再结实，肌肉再发达，他也不能算是一个完全健康的人，不可能参与到激烈的运动竞赛中去。

”刘永泉的这个比喻非常形象。

“引进和仿制是吃不透航空发动机关键技术的，必须靠自己积累，创新必须打破条条框框，探索自己的道路，航空发动机技术越来越复杂，国外对我国的技术封锁也越来越严密，采取了更严格的限制措施，现在航空发动机的关键技术就算我们愿意出大价钱去买，对方也不会卖给中国。

所以唯一的出路就是自主创新，杀出一条血路！”从刘永泉的话里，能读出没有谁会比我国航发人自己更迫切打造出一颗强劲的“中国心”。

20世纪80年代，刘永泉大学毕业之后进入了有“航空发动机设计师摇篮”之称的沈阳发动机研究所（606所）工作，先后经过了部件室、实验室、总体室的锤炼，从普通的设计人员到工程师，到研究室副主任、副总设计师，再到沈阳发动机研究所的总设计师，30多年过去了，刘永泉一直没有离开过航空发动机的研究工作。

在刘永泉看来，沈阳发动机研究所是个英雄的集体。

这是新中国第一个航空发动机研究所，也是中国大中型涡喷、涡扇航空发动机的研发中心。

当年，沈阳发动机研究所的老所长、被誉为“中国航空发动机之父”的吴大观先生曾经说过：“什么时候拿出你们的产品献给党？”“在核心技术领域，一个伟大而自尊的民族决不能幻想别人的恩赐……自主创新之路，注定是一条艰向辽宁省委书记陈求发（左5）汇报航空发动机型号研制情况奖励故事│Award Story辛之路，但更是一条希望之路。

”几十年间，沈阳发动机研究所几代人非常坚定自主创新、自主研发的信念，矢志不渝、百折不挠地走航空发动机自行研制的道路，在经费、设备、研制经验不足等极其困难的条件下，先后研制过10多种型号的航空发动机，已有几型装备空军投入使用。

在刘永泉的回忆中，他刚刚入所的时候，全国上下航空工业很不景气，当时的研究所条件也比较落后，但是他看到老的设计人员们即便在条件不具备的情况下，依然坚持开展发动机的自主研制，加班加点，遇到困难，解决困难，失败了，从头再来，有非常执着的精神，这给年轻的刘永泉留下了铭心刻骨的印象，让他记住了作为一名航发人应该具有的素质。

“航空发动机作为高精尖产品，在技术垄断相当严重的背景下，在短时间内有较大的突破非常困难，因为航空发动机不是一个学科或者一项工程那么简单。

”刘永泉介绍道，“从最初的论证到方案，再到进行技术验证的工程研制阶段，之后才能设计定型，最终生产定型、投入批量生产。

一台航空发动机从设计数据到最终装机服役需要一个漫长的研制过程。

”而在这个漫长的过程中，有的航发人可能一辈子只干了一个型号，也有人甚至干了一辈子也没干成一个型号。

但正是在这种前仆后继的探索和前进中，我国的航空发动机事业迎来曙光。

航空发动机的攻“心”之战，这个过程如同当年红军的两万五千里长征，有敌人的封锁围剿，有恶劣的外部环境，粮草不足，缺医少药，即便在如此逆境中，沈阳发动机研究所的航发人依然“翻雪山”“过草地”，百转千折，突围而出。

“如果没有持久坚定的信念，没有战胜一切困难的意志，没有牺牲小我成就大局的奉献精神，没有人能走完这么漫长的路程！”刘永泉感叹道。

在后来的工作中，刘永泉先后参加了“昆仑”发动机、“太行”发动机等型号的研制，与严成忠总师、张恩和总师有了长时间的共事，对刘永泉而言也是难能可贵的经历，而两位航发前辈的言传身教更是对于刘永泉产生了深刻的影响。

2002年5月，以严成忠为总师的“昆仑”发动机设计定型，标志着我国航空发动机实现了自行研制的历史转折，使我国成为世界上少数几个能独立自主研制航空发动机的国家之一。

而在2005年3月，以张恩和为总师的“太行”发动机设计定型，标志着我国实现了军用航空发动机从第二代向第三代、从涡喷向涡扇、从中等推力向大推力的跨越，这三大跨越标志着我国的主力战斗机及其发展型有了“中国心”，配装我军主战机种的发动机开始摆脱受制于人的被动局面。

这是历史性的突破，对我国航空工业和国防现代化建设具有深远的历史意义。

从大到强：转变思维促发展严成忠总师在“昆仑”发动机设计定型之后曾经意味深长地说过一句话：“我们自行研发的发动机就是为了给下一代人走通一条路，现在这条路通畅了，这是几代航发人的心血和汗水的结晶……”时至今日，身为一代航发人的代表，刘永泉从前辈手中接过了接力棒，义不容辞地把这条路越走越宽广。

刘永泉明白，想要打造强劲的“中国心”，必然要经历千锤百炼。

“说实话，从我内心讲，我也希望能够实现跨越式发展，也希望能够‘弯道超车’，但在弯道超车的过程中更要尊重科学规律。

”航空发动机每一代的发展大约有1／4的技术是全新的，每一个跨越其实与设计团队研讨先进发动机技术都是基于上一代3／4的成熟技术来做新技术，否则会遇到很多瓶颈。

这就是它的科学规律。

研制涉及产品设计、制造、工艺、材料、试验验证等多个技术领域，只有打好扎扎实实的技术基础，才能研制出高性能的产品。

刘永泉经常为自己和团队成员们鼓劲，有时候不断迎接挑战反而能激发出人的斗志和创造力。

“我们需要大开脑洞，要完全抛开原来的固有的观念和认识，不停地学习和反思，解决新问题、接受新事物！”放眼当今航空发动机领域，航空发动机具有“三高一长”的特点，发动机的整机为高飞行包线、高推重比、高可靠性反复使用，发动机的零部件为高压、高转速、高温、长期循环往复工作，发动机研制为高投入、高门槛、高回报、长周期。

航空发动机难在设计、难在材料、难在制造、难在维修、难在试验、难在检测。

航空发动机不是普通的机械装置，而是非常复杂的大系统，需要同时满足重量轻、推力大、油耗小、结构简单、安全可靠、环保、噪声小、远程、高速、机动性和隐身等相互矛盾的要求。

航空发动机是真正的多学科融合的复杂庞大的系统工程，与之相匹配管理体系相辅相承。

航空发动机研发手段靠的是设计、试验等。

前提是需要国家的支持，最需要长期数据积累，某些复杂的处理手段、某些特殊材料的加工制造方式不经过数万小时的试验，是没法摸索出来的，这个过程没有捷径可走，发动机的稳定性和可靠性都是在一点一滴的积累过程中，通过试验改进获得的，即便是美国、英国和俄罗斯这样的航发超级大国也不能例外。

在刘永泉的主持下，航空发动机每一项新技术的从无到有，都经历了“反反复复地论证、反反复复地设计、反反复复地改进”这一艰辛的过程。

为了降低风险，刘永泉要求“早试、多试、严格试”，不辞劳苦地开展各项试验，并且要选择最苛刻的条件，测试最强的边界。

这是为了最大限度暴露问题，获取数据，及早发现，尽快解决。