7月1日,中国航空界再传好消息:由中国航空发动机集团有限公司自主研制的先进民用涡轴发动机,将为大型倾转旋翼无人机提供动力。
今年以来,我国在航空领域获得突破性成果的消息可谓络绎不绝,特别是前不久中国自主研发飞机发动机成功在国产新型战机上得到应用,表明国内飞机发动机研发生产已实现质的飞跃。
中国飞机发动机制造“起飞”
事实上,近年来,随着国家针对航空航天高端装备制造和军工领域出台的一系列鼓励政策,国内一批具备航空零部件承制能力的企业正悄然崛起。特别是有一批民营企业,逐步进入国内军用及民用航空市场,技术研发能力和装备水平得到不断提升,这其中就包括宁波的一家名不见经传的民营企业——浙江华擎航空发动机科技有限公司(华擎公司)。
华擎公司是由一批具有欧美航空发动机公司丰富工作经验的海外专家,于2016年11月创建的民营高科技公司。
华擎公司坐落在宁波市江北区前洋经济开发区暨浙江省“侨梦苑”,专业聚焦先进中小型涡喷、涡扇发动机的自主研制与产业化,并与国内外多家航空领域知名企业与机构建立了战略合作关系,充分利用国际、国内优质资源,开发具有自主知识产权的先进航空发动机。
航空发动机是现代工业最高科技和智慧的结晶,是目前人类成功制造的最复杂的工业品,集科技和艺术于一体,被誉为“现代工业皇冠上的明珠”。
“华擎公司的诞生和发展,是承载着一批专业科技人士的航空梦和报国情的。”华擎公司总经理王志强博士介绍,一直以来,航空发动机是我国飞机制造领域最大短板,长期受制于国外。近年来,我国开始奋起直追,集聚优势资源启动攻关工程。我国的航空产业布局中,以中国航发为主体的航空国企主要聚焦大、中型推力涡扇发动机,已取得一定的成果。
小型飞机制造领域是“蓝海”
近年来,随着科技进步,小型飞机和无人机在现代社会中发挥的作用越来越大,因此各类小型航空发动机开发研制也开始倍受关注。王志强介绍,国家集中财力物力人力集中攻关大飞机的系列发动机,相较之下,在开发小推力航空发动机方面资源集聚就显得相对薄弱,这就给了有情怀、有技术,也有能力的一批民营企业施展抱负,为国家建功立业的机会。
为尽快填补这一空白,华擎公司决定自主开发小型涡喷/涡扇航空发动机,为我国各类军、民用轻型飞机(如无人机、靶机、公务机)等提供急需的先进动力,打破欧美国家对国际高端通用航空动力市场的垄断。
在宁波的这五里时间里,华擎团队全身心投入航空发动机研发制造,不仅众志城成要摘取“现代工业皇冠上的明珠”,更致力于要为宁波组建起一支能够生产先进中小型航空发动机零部件的专业化产业队伍,为宁波制造业转型升级贡献力量。
“一个小型发动机由近百个零部件组成,目前我们已在宁波当地培育了多个供应商合作伙伴,可以提供约三分之一的核心零部件,我们的目标是未来有80%以上的核心零部件在宁波本地化生产。”他说。
20余人科研团队撑起“一片天”
记者了解到,经过这几年的努力,华擎公司已组建起了一支20余人的专业齐全、实力雄厚的航空发动机设计研发团队,涉及航空发动机整机、部件性能、气动、结构、强度、燃烧及传热等相关专业领域专家。
目前,企业已针对市场需求展开了多个型号小型涡喷、涡扇航空发动机(推力范围在200—1000公斤级)的设计研发工作,建立了一整套航空发动机设计的流程、方法与规范。同时,在安徽巢湖组建了航空发动机试验基地与测试实验中心,具备航空发动机研发、试验、生产全流程及系统性能测试能力。
按照华擎公司既定发展战略,其开发的产品将分三步走:首先通过研制涡喷发动机进入靶机市场;接着,通过研制先进涡扇发动机进入高空长航时无人机市场;中长期目标是研制成功国内首台获得适航认证的民用涡扇发动机,进入高端通用航空市场。
值得欣喜的是,目前公司已走出坚实的第一步:首款450公斤推力级涡喷发动机已经处于地面台架试车和综合性能测试阶段,有望在今年完成装机试飞定型。“这个产品一旦通过鉴定即可进入批量生产。”王志强透露,该项目将大大缓解我国在400公斤推力级别无人靶机用涡喷发动机的稀缺局面,综合技术指标达到国内领先水平。“更重要的是,我们通过优化设计,零部件100%国产化,使产品在保持高性能的同时,造价比国际同类产品大大降低。“王志强说,随着我国大型无人机的需求量急剧增大,用户对成本控制的要求越来越严苛。例如,由于发动机长期处于稀缺状态,我国一些大型无人机的发动机成本就会占飞机总价的一半甚至三分之二以上,严重制约了产品的应用。而使用华擎公司发动机产品,这一占比将下降到飞机价格的30-40%左右,”因此我们的产品将会很有竞争力,预计稳产以后年销量在200台以上,销售额在2.5亿元以上。”
除了以上这款产品,华擎还针对国内中型靶机的动力需求,开展了200公斤推力级涡喷发动机的工程研制。预计2023年6月完成试飞定型,并实现小批量交付。华擎公司还应国内某无人机龙头企业的需求,针对其高空长航时无人机某型号定制开发了700公斤推力级涡扇发动机。预计2024年6月完成试飞定型。
华擎与上海交通大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、宁波诺丁汉大学等多所知名高校建立了产学研实验基地,并聘请多名相关资深领域专家、教授担任技术顾问。2021年公司获宁波市科技局“科技创新2025重大专项研发计划”(涡喷航空发动机集成高功率密度高温电机驱动的关键技术与产业化)立项支持。截至目前,公司共取得技术专利22项。
“华擎公司用西方最新的设计理念及国内最成熟的工艺技术设计研发航空发动机。我相信他们的发动机研制成功之后,一定会为我国航空发动机事业的发展开拓一条全新的道路。”中国航空学会理事长、原中国航空工业集团董事长林左鸣对华擎公司寄予厚望。
王志强更是对企业未来信心满满,“未来较长时间内,随着国产军机、商用飞机、航空发动机和燃气轮机等领域的高速发展,以及国家产业政策的全面实施,将为民营企业带来更多机会。”他说。
文 王岚