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數字航發,智慧航發 | 聆聽商用航空發動機研制的“中國聲音”

2025China.cn   2021年06月29日

  2021年上海兩會人大代表提出:要結合C919制造和未來C929的制造,逐步建立本地區商用航空發動機的研發制造產業,使上海建設成為我國民用航空發動機的制造中心。

  6月17-18日,第五屆商用航空發動機上海國際論壇在上海應勢召開。圍繞"數字航發,智慧航發",共計吸引300余位業內人士與90余家相關企業參與,20余位演講嘉賓聚焦科技創新驅動,經驗成果展示,展開深度交流。

產業與政策:

  上海市航空學會常務副理事長徐慶宏在致辭中提到:上海要立足自身優勢結合產業發展需求,合理布局科技創新,建設綜合性國家科學中心或區域科技創新中心,使上海成為世界科學前沿領域和新經濟產業的技術創新全球科技創新要素的匯聚地。

  中國民用航空適航審定中心副主任王曉明以"為航空發動機適航審定,提供'中國方案'"為主題,主要介紹了中心的審定職責、工作開展現狀、未來工作展望三部分。要發揮專家委員會的作用,形成更專業化、更高效的工作團隊,覆蓋更多審核內容;目前審定條款規章多來源于歐美,要逐步構建國產發動機譜系,制定更具中國特色的適航規章條款,真正服務好"中國制造"

航空發動機的國產化:

  導讀:據報告顯示,到2035年中國機隊規模將達到8684架,民用客機市場空間近8萬億元。在我國C919面臨批產,但國產商用航空發動機尚未研制定型之際,我國商業航空發動機產業實現國產化刻不容緩。

  中國商飛上海飛機設計研究院CR929寬體客機型號副總師李革萍研究員在"民用飛機推進系統集成的實踐與探索"報告中,從飛機整體的先進性、經濟性為切入點,圍繞飛發一體化設計、短艙優化設計、跨聲速層流設計和MBSE研究歷程等內容,和與會嘉賓一起分享交流其中的"最優解"。

  中國工程院院士,中國科學院上海硅酸鹽研究所學術委員會主任董紹明就如何提升發動機材料性能,介紹了新型的戰略性的尖端材料--陶瓷基復合材料。陶瓷基復合材料是人們預計在21世紀中可替代高溫合金的發動機熱端結構材料之首選。將其運用到航空發動機的制造中,實現航空發動機復合材料的劃時代升級。

  中國航發商用航空發動機有限責任公司設計研發中心,研發體系與仿真技術部部長黃博在"仿真驅動研發-基于模型的航空發動機研發模式探索"報告中提到,盡管國產發動機面對有限的窗口期和自主工業體系及流程方法薄弱的問題,但商發在夯實地基、系統規劃、提前布局三個方面不斷探索和研究,朝著"以虛輔實,以虛補實,以虛預實,以虛替實"的目標,攻克一系列難關。

  中國航發上海商用航空發動機制造有限責任公司總經理張渝在"新一代航空發動機對國產高端加工設備的性能需求"報告中,以課題負責人的角度,通過兩年多深度參與的感受,結合國家對兩機專項的高要求,道出了航空發動機上下游產業鏈國產化中的困境和挑戰。他提到,從使命感和責任感來講,商發制造在運用國產的狀況上有義不容辭的責任。正視差距,潛心研究,注重用、產、學、研,未來國產高端裝備就能夠真正走到前沿。

  當前,5G已經成為國家戰略,成為國家新型科技新一代信息技術在搶占世界科技制高點。中國飛機強度研究所副主任,高級工程師鄭建軍梳理了5G新基建在四大核心領域當中的關系,強調新一代信息技術與制造業的深度融合,實現制造業由大變強的目標。借著5G+工業互聯網所構建的網絡化數字化搭建高速的信息公路,逐步解決結構類的測試項目中"加載規模冗雜"、"測試數據龐大"、"試驗周期漫長"、"過程風險不可控"等痛點。

  商用航空發動機市場競爭激烈,新型發動機的性能要求不斷提高,促使設計還是材料不斷改進和變革。中國航發商用航空發動機有限責任公司設計研發中心材料供應部部長張燕報告了商用航空發動機的研制要求,發布關鍵材料和制造技術的需求,分享了目前面臨的挑戰和建議。同時,積極尋求可靠的優質供應商進入航發商發的供應商名目

  信息爆炸的時代,高質量、低成本的試驗測試數據,以及更開放、更便捷的共享試驗數據,將助推發動機的正向設計研發與能力的快速生成。

  當前,國產航空發動機的研制已上升為國家層面的戰略需求,飛行試驗的數據已成為推動航空發動機高質量研制的核心,反哺航空發動機設計、研制、驗證的規范與提升。未來,全壽命周期數據的開放與融合是試驗發展趨勢之一。

可持續發展探索:

  導讀:為響應2060年前實現"碳中和"的目標,我國航空制造業將面臨深度轉型。當前,國內發動機企業已為綠色航空積極制定計劃;外資航空發動機企業已在綠色航發道路上先行,并提供相關經驗分享。

  截至到2019年航空業每年二氧化碳的排放量達到2.9億噸,占人類活動碳排放量的2.9-3%,并每年增長3-4%,因此綠色航空必要且必行。根據這一航空發展愿景,中國航發商用航空發動機有限責任公司副總經理曾海軍對發動機的燃油消耗、噪聲控制、污染排放提出新要求,期望通過探索新能源、采用替代燃料、發展電推進技術、聚焦增材制造技術來實現綠色航空。

  霍尼韋爾航空航天集團中國首席技術官肖進作"未來民用飛機混合動力系統發展應用前景與技術支撐"報告,介紹分享了合作項目案例、混合動力產品、推進系統的載荷及實際場景中的解決方案,同時對未來城市空中飛行器市場作出展望。

  普惠發動機商用發動機客戶業務的大中華區總監沈文佳就其中的挑戰和應用實踐進行了分享。GTF作為行業新一代具有革命性的產品,自2016年進入商業運營以來,為行業在實現節能減排提供了有效的幫助,同時普惠也致力于混動,純電,氫能等領域的研發,以期通過不斷的創新提高效率并助力可持續發展。

  賽峰航空測試臺公司大區銷售經理胡小草以試聽雙管齊下的方式分享"蜘蛛系列"發動機運輸產品,該系列的三款機械臂將有助于航空發動機企業將廠間運輸時間縮減15%,同時可基于原有廠房進行改造,減少新建廠房的成本,通過提高工作效能,降低能耗,實現可持續發展。

數"智"化:

  達索析統(上海)信息技術有限公司高級技術顧問崔曉輝先生提到:達索系統作為前期研發到整體仿真,再從整體制造體系到數據分析的貫通企業全生命周期解決方案的工業軟件集成商,基于航發運營管理體系,助力航空發動機如普惠、中國商發等行業龍頭企業,實現在線精益協同管理。

  海克斯康測量技術(青島)有限公司航空院副院長高仕偉先生介紹了以質量為核心的生態系統,如何賦能航空智能制造,通過貫穿設計、生產制造、計量檢測、數據應用的四大關鍵技術,技術儲備與服務支持:使工廠更智能,最終實現提升品質和生產力。

  論壇以"數字航發,智慧航發"為主題,關注商用航空渦扇發動機的發展,聚焦科技創新驅動,促進產業深度融合,吸引業內近300位專家學者,90余家企業展開交流。至此,2021(第五屆)商用航空發動機上海國際論壇圓滿落幕。

  據悉,上海正在積極爭取民用渦軸、渦槳發動機總裝中心落戶上海,以打造中國民用航空發動機研制中心的地位。

  當前,國產民用航空發動機CJ1000和WZ-16正在向產業化方向邁進。商發作為國產渦扇航空發動機的研制單位,聯合主辦了本屆商用航空發動機論壇。今年下半年在湖南長沙,WZ-16的承制單位中國航發湖南動力機械研究所與中國航發南方工業有限公司將作為2021(第九屆)中國航空推進技術論壇的組委會單位,組織討論渦軸、渦槳航空發動機的民用化進程。屆時,上海市航空學會將聯合湖南航空學會,共同策劃本次論壇,助力上海牽手未來民用渦軸、渦槳航空發動機量產項目。

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