航空发动机的发展需要长期的数据和经验积累，需要大量资金投入。中国要打赢航空发动机的“翻身仗”，必须尽快脱离长期以来的仿制模式，坚定不移地走自主创新之路。
刘大响
中国工程院院士
1937年10月生，湖南祁东县人，北京航空航天大学发动机设计专业毕业，1995年当选中国工程院院士。曾任十届全国人大常委会委员、全国人大外事委员会委员、国防科工委专家咨询委员，现任中国航空工业集团科技委副主任。
近几年来，以新型歼击机和大型运输机为标志，我国不断有先进飞机翱翔篮天，捷报频传，令国人鼓舞，世界为之震惊。但十分遗憾的是，不少新飞机却采用国外发动机进行首飞，这说明我国航空发动机的发展落后了，成为制约我国航空工业快速发展和军民用飞机装备使用的“瓶颈”。如何根治飞机的“心脏病”，打赢航空发动机“翻身仗”，已成为国人关注的热门话题。在此背景下，《大飞机》杂志专访了我国著名航空动力专家、中国工程院院士刘大响先生。
《大飞机》： 航空发动机是飞机的“心脏”。种种迹象表明，我国航空发动机的发展相对落后了，这已成为国人关注的热门话题。刘院士，请您讲一下我国航空发动机的发展历程、现状和存在的主要问题。
刘大响：我国航空发动机工业创建于抗美援朝时期。在一穷二白基础上，经历了“维护修理、测绘仿制、改进改型、自主研制”四个发展阶段，从无到有，从小到大，由弱变强，目前正处于从“测绘仿制向自主研制”的转变过程之中。
60年来，在党中央、国务院、中央军委的正确领导下，航空发动机工业建立了比较完整的研发和生产体系，积累了经验，培养了人才，取得了长足进步和显著成绩，共生产了几万台各型发动机，保障了我军作战训练的基本需要，为我军航空武器装备建设和国民经济发展作出了重要贡献。现在，我们已是世界上举足轻重的航空大国，以“太行”涡扇发动机和某涡轴发动机设计定型并装备使用为标志，表明我国已基本具备了自主研制第三代涡扇、涡轴发动机的能力。从1980年开始实施的几个大型预研计划也取得了重要进展和成果，为未来新一代发动机的可持续发展奠定了良好的技术基础。这些成就应该予以充分肯定。
但是，面对世界发动机专业加速发展的态势和国内飞机旺盛的需求，与世界先进水平相比，我国航空发动机技术是落后了，发动机赶不上飞机的需求，已成为制约军民用航空装备的“瓶颈”。主要表现在：
一是现役军用发动机多数仍是仿制国外的第二代发动机及其改进改型，发动机难以全面满足各类飞机对动力的需求，新研飞机无国产动力可供选用，有时不得不选用国外发动机进行首飞或过渡。
二是自主创新的研发体系尚未真正建立起来，创新能力薄弱，技术储备不足，设计手段相对落后，自主研发之路还没有真正走出来。
三是民用大涵道比涡扇发动机型号研制属于空白，全部依赖进口，民用发动机的特有关键技术预先研究才刚刚开始。
四是目前虽已初步建立了航空发动机设计体系，但验证尚不充分，还需要通过几型发动机走完自主研制的全过程才能得以不断完善和提高。
五是航空发动机所需的先进材料、制造技术相对落后，自主研制航空发动机所必需的基础设施和保障条件不足，大型试验设备有缺项，试验和测试技术相对落后，满足不了自主研制先进航空发动机的需求。
六是与发动机研究的高难度相比，经费投入不足，预先研究和使用发展经费偏低，使许多试验研究工作做得不深不细。
七是体制机制仍存在缺陷，尚不适应现代新型发动机研发的需要，行业封闭状态未完全打破，单位所有制导致知识和数据不能有效共享，造成许多低水平的重复建设。
总而言之，改革开放以来，我国航空发动机己取得不少成绩和技术进步，但还没有完成从“测绘仿制到自主研制”的战略转变，与国外先进技术相比还有较大差距。
对航空发动机行业来说，当前我们面临的形势是挑战与机遇并存，困难与希望同在。我们一定要抓住机遇，迎难而上，坚决打好航空发动机“翻身仗”，彻底根治飞机的“心脏病”。可以说目前是形势严峻，任务艰巨，责任重大，使命光荣！
《大飞机》：您在担任第十届全国人大常委期间，积极推动国产大型飞机及发动机项目的立项，并先后提交了三份建议书和一个议案，在后续的工作中，您的这些建议得到了国家领导人和有关部委的重视与采纳。借此机会请您谈谈，航空发动机在国家安全、科技进步和经济发展中的战略地位和重要作用。
刘大响：动力技术既是制约航空技术发展的“瓶颈”，也是航空工业发展的“推进器”。人类在航空领域取得的每一次重大革命性进展，无不与航空动力技术的突破和进步相关；同时，飞机的更新换代又促使发动机向更高水平迈进，两者相互依存，相得益彰，促进了整个航空工业的蓬勃发展。因此，在航空发达国家，发动机技术一直被列为国家高科技战略领域。
以美国为例，美国长期将推进技术、战略计算机、超大规模集成电路、先进战斗机和航天技术列为国家五大关键技术计划，优先予以规划和安排。美国国防部在《2020联合设想》中提出构成美国未来军事战略基础的九大优势技术中，喷气发动机技术被排在第二位，而核武器只排在第三位。
从民用航空来看，大涵道比涡扇发动机是自主研制大飞机的关键，发动机技术不突破，就无法真正掌握大飞机研制的主动权。自20世纪70年代初大涵道比涡扇发动机投入使用以来，民用飞机的燃油效率提高了70%，其中三分之二是发动机技术进步作出的贡献。民用航空发动机也是航空动力产业的重要支柱，国外民用发动机的产值已达到发动机总产值的70%～80%，可见不发展民用航空发动机，我国就谈不上有独立、完整、强大的航空动力产业，当然也就谈不上建立独立自主的、强大的航空工业体系。
另外，航空发动机的产业链很长，覆盖面十分广泛，其上游涉及机械、冶金、材料、化工、能源、电子、信息等诸多工业部门，本身又涉及气动热力学、传热学、结构力学、材料学等众多基础学科和工程科学技术领域，下游除了在军民用航空领域的应用之外，在航空发动机基础上改型发展的轻型燃气轮机还可为舰船、坦克、车辆、电站、泵站提供优良动力，并为地面重型燃气轮机的发展提供技术支持。可见航空动力对国民经济发展和科技进步有着巨大的带动和促进作用。
有外媒曾做过这样的描述：“在经济全球化的今天，美国能够容忍汽车、船舶、电子、材料等单个领域被其他国家超越，甚至能容忍高铁技术被中国超越，但绝不允许在航空发动机领域存在挑战者。”所以，以美国为首的西方强国，一直把航空发动机列为国家战略性产业，其核心技术严禁向中国出口和转移。
《大飞机》：大型客机项目立项之后，其国产发动机CJ1000A也同时列入国家重大科技专项。您认为，作为我国第一款完全自主研发的国产大型民用发动机，它面临的最大挑战是什么？
刘大响：发动机是制约我国航空工业发展的主要“瓶颈”，也是我们搞大飞机的“短板”。这个问题不解决，我们的民族航空工业就谈不上健康可持续发展，更谈不上建立独立自主的航空工业体系。很显然，如果将来我们只能造大飞机而不能自主研制发动机的话，那时发动机仍然主要靠国外进口，这张王牌始终拿在人家手里，别人想“捏”你一把，你一点办法都没有。一旦国际形势“突变”，发动机的供货渠道就有可能中断，再好的飞机也只能“扒窝”；或者如果西方只卖给我们二流的发动机，我们花了大量真金白银研制出来的大飞机，也就不会有市场竞争力了。所以，在发展国产大飞机的同时，我们一定要搞自己的发动机，在大飞机科技专项中包含自主研制CJ1000A发动机的决策是完全正确的。
但问题的关键在于，几十年来我国大型民机发动机型号研制仍是空白，全部依赖从国外进口，关键技术研究也才刚刚开始，所以，作为我国第一款完全独立自主研发的高水平国产发动机，CJ1000A的发展之路一定是艰难曲折的，甚至会遇到许多意想不到的困难。无论是从软件还是硬件的角度来看，国产发动机的研制还有很多基础技术功课需要一点点地补课，而这些也是中国民用航空工业发展过程中必须补修的“学分”。
好在军民用发动机有许多共性技术，通过军民融合，可以有效夯实其技术基础，同时我们要提前开展民用发动机特有关键技术的预研工作，打好关键技术基础，扎扎实实地向前推进。另外，民用发动机毕竟是市场化产品，我们可以采取各种途径，积极开展多种形式的国际合作和交流，以借鉴和吸收国外的先进技术，提高起点，减少风险。
现在，中航工业商发公司己经作了全面的规划和安排，在上级的正确领导下，在行业内外的全力支持下，尽管研制过程中还会碰到许许多多困难，我相信他们一定会不辱使命，有信心、有能力自主研制出先进发动机来，用自主研制的“中国心”，装备中国自己的干线客机C919，翱翔祖国的蓝天，飞向全世界！
《大飞机》：人们常说，航空发动机的研制难度很大，花钱很多，但很多人对此又不太理解，他们常常会问，航空发动机的研制究竟难在什么地方？
刘大响：据日本通产省分析，按产品单位重量创造的价值计算，假如船舶为1，那么小汽车为9，电子计算机为300，喷气客机为800，航空发动机为1400。这充分说明航空发动机是当代高科技的结晶，被人们誉为“工业之花”、“皇冠上的珠宝”。
前面己讲到，航空发动机被称为飞机的“心脏”，是军民用飞行器和航空工业发展的源动力，是决定现代战争胜负的重要因素，对国民经济发展和科技进步有着巨大的带动和促进作用。一代发动机，一代新飞机。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。
航空发动机是一种十分复杂的热力机械，需要在高温、高压、高转速和交变负荷的极端恶劣条件下长时间可靠地工作，并满足推力（功率）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。一台现代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；高性能压气机叶片既薄又具有弯、扭、掠的构形，高速旋转时要长时间承受自身重量2万倍的离心力；薄薄的机匣要长时间承受50～60个大气压而不能变形和损坏，这相当于蓄水175米的2.5个长江三峡大坝所承受的水压；涡轮叶片的气流环境温度现已高达2000～2200K，远超过其金属材料的熔点，要求在1万～2万转/分条件下能够长时间可靠工作；主燃烧室中气流速度高达20m/s（相当于8级大风），要求燃烧稳定，出口流场均匀，效率达99%以上；现代民用发动机寿命已长达3万小时以上，将来要超过10万小时，而对空中停车率的要求是发动机每10万飞行小时不能大于0.2～2次；现代航空发动机的单位重量价值与白银相当，发动机涡轮叶片的单位重量的价值与黄金等值，可以说是昂贵的奢侈品，而汽车的单位重量价值仅仅相当于一个汉堡的价钱。
上述所有这些都充分说明航空发动机的研制难度大、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，正如美国《国家关键技术计划》所描述的：“这是一个技术精深得使新手难以进入的领域，它需要国家充分保护并利用该领域的成果，需要长期数据和经验的积累以及国家的大量投资。”
正因为如此，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，将航空动力工业发展成高附加值的国家高科技战略性产业，把航空发动机技术列为严密封锁、严禁出口转让的关键技术，并逐步形成了对航空动力技术和全球市场的垄断地位。目前，世界上能独立设计生产飞机、坦克、舰船的国家有几十个，能研制核弹、火箭、发射卫星的国家也不少，但能自主研制先进航空发动机的国家却只有美、俄、英、法等少数发达国家。
《大飞机》：在“利用全球资源进行自主创新”的大思路下，外界一方面十分关心国产发动机项目究竟是会走一条完全自主研发的道路，还是像汽车、电视机行业那样选择一个风险合作伙伴进行联合生产。您认为，我们的国产发动机研发应该走哪条道路？
刘大响： 中国航空发动机产业要想甩掉落后的帽子，“破茧化蝶”，我认为必须坚定不移地走“自主研制、创新驱动”的发展之路。航空发动机的关键技术是花大钱也买不来的，尤其是随着技术水平的不断提高，航空发动机的复杂性和集成度在大幅提升，今后再想通过仿制的方法来完全掌握先进发动机技术的可能性已越来越小，想借此途径走向自主研制更是难上加难。更重要的一点，从国家发展大型客机的战略高度来看，如果我们不具备独立研制发动机的能力，将成为大飞机自主研制的“短板”，会导致国产民机的研制始终处于受制于人的状态，一旦国际风云变幻，出现国外供应商断货的情况，对于我国民机产业的打击将是灾难性的。
当然，坚持自主研制绝不是要“闭关锁国”，关起门来一切从头开始摸索也是不行的。我们要充分利用世界科技资源为我所用，要主动打开合作的大门,积极创造条件开展多种形式的国际合作，引进先进技术，借鉴先进经验, 提高起点，少走弯路，达到减少风险，缩短研制周期，节约经费的目的。
我的这些观点其实与中国商飞公司选择的“主制造商-供应商”的民机研发模式是一致的。在以我为主研制的大前提下，单项技术完全可以先借用一下“洋拐棍”，在材料、元器件等方面也可以先选用一些国外产品，集中力量突破主要关键技术，提高发动机总体设计、试验验证、适航取证等核心竞争力。事实上，在经济全球化的今天，发展航空工业一定要把加强国际合作、充分利用国际科技资源为我服务放在重要的位置上。只有这样，我们才能发挥后发优势，才能在高起点上实现跨越发展，才能在国际竞争中赢得一席之地。
《大飞机》：习近平总书记在考察中国商飞公司时曾表示，“中国飞机制造业走过了一段艰难、坎坷、曲折的历程，现在是而今迈步从头越”，而在“从头越”的过程中，一方面是您刚才提到的，需要补上历史上落下的“学分”，另一方面还要攻克技术和行业的壁垒，尽快跟上行业强者的发展步伐。在这个从“望尘莫及”到“望其项背”的发展过程中，您认为那些行业强者的身上有哪些经验值得我们学习？
刘大响：作为建设创新型国家的一项标志性工程，大型飞机给航空发动机产业带来了前所未有的发展机遇。更为重要的是，我国民用航空制造业落后的局面，已引起党和国家领导人的高度关注和重视，相关决策部门已经在落实具体措施，举全国之力，聚全球之智发展航空产业，并将它上升到了国家的战略层面。就发动机产业的发展来说，综观世界航空发达国家的发展规律，我觉得有以下几点是特别值得我们学习和借鉴的：
首先，要坚持“预研先行、技术推动”的原则。国外成功经验表明，一台新型发动机立项开展型号研制之前，应有60%～70%的关键技术是早已成熟的技术。所以，只有遵照自身发展的客观规律，相对独立地提前开展发动机技术的预先研究，使主要关键技术得到充分的验证，并达到较高技术成熟度基础上开展型号研制，才能降低研制过程中的技术风险，才能达到预期目标。
其次，要强化基础技术研究，高度重视新材料、新工艺研究及工程应用研究。据外刊报道，在未来航空发动机性能的提高中，新材料的贡献率将达到50%～60%，先进材料和工艺技术对发动机减重的贡献率将在70%以上。为此，国外十分重视新材料、新工艺的研究和应用，建立了系统的、高水平的新材料、新工艺技术体系。在这方面，我们一定要静下心来，稳扎稳打，做好基础技术的沉淀工作。
第三，创新管理和运行机制，实施“优秀人才战略”。在航空发动机技术发展中，国外建立了科学权威的组织机构、管理体制和灵活的运行机制，并且实施“全球人才战略”，采取包括提高福利待遇和各种激励政策在内的多项措施，吸引全球最优秀的科技人才为其服务，为航空发动机的技术发展奠定了最为关键的人才基础。
第四，进一步深化体制机制改革。要建立更加开放、更加包容的“以企业为主体、以市场为导向、产学研用相结合”的航空发动机技术创新体系，形成以中航工业为主力军，以中科院、高等院校、其他科研院所和国内优势力量（包括有优势的民营企业）为生力军，“产学研用”相结合的联合研发团队，形成真正意义上的“国家队”，集智攻关，举全国之力，坚决打好航空发动机的“翻身仗”。
《大飞机》： 造中国人自己的大飞机是几代航空人的梦想。2004年，您与其他15名院士联名上书中央，在两会期间您又向全国人大提交了《关于尽快开展大型飞机研制的建议》的提案，在当时这个提案引起了广泛关注。如今，C919大型客机项目正按计划稳步推进，在这个过程中有困难、有挫折，甚至也有一些质疑的声音。作为大型客机项目最早的推动者之一，您对C919飞机和中国商飞公司有哪些寄语和希望？
刘大响：造大飞机，我国经历了30多年的反复酝酿、探索和尝试。新世纪之初，国务院审时度势，果断决策上马ARJ21新支线飞机项目。虽然从表面上看好像是倒退了，但我认为这个选择是正确的。因为，既有国内外市场的需求，又可以为研制大飞机做好人才、技术、适航、市场营销等各方面的准备。事实上，虽然ARJ21新支线飞机从2008年首飞至今经历了许多波折，但是这款飞机作为中国民机产业的探路者，为后续型号的发展积累了许多宝贵的经验。几个月前，在电视上看到ARJ21实现环球飞行的报道，我的心情十分激动，这是非常鼓舞人心的一件大事，它向全世界表明了中国民机产业发展的新面貌。
研制大飞机是国家意志，是势在必行的。但同时，大家也必须要认识到研制大飞机的艰难性，作为一个高度复杂的高科技项目，它的研制周期一定是漫长的，想要获得市场成功和商业成功更是需要几代人付出努力。如法、德、英等西欧发达国家，在雄厚技术基础的前提下，也是在连续投入260多亿美元，耗时25年才扶植起一个空客公司，才形成今天能与美国波音公司平分秋色的市场格局。
我国的民机产业可以说是白手起家，大型飞机项目立项之初制定的在90个月内实现首飞的目标是符合世界民机发展的客观规律的，但要完成这个目标对于中国商飞公司而言是极不容易的。我认为，作为我国自主研制的首款大型民用客机，安全性和高质量才是最关键的，即便将来出现项目延期的情况，我相信大家也能对中国的自主创新有多一点的宽容和理解。毕竟像波音这样的老牌飞机制造商，在研制787飞机项目上，也曾出现过长达5年之久的项目推迟。
作为国家大型飞机工程专家委员会成员之一，作为在航空领域工作了一辈子的老同志，我对成功研制C919飞机充满了信心和希望。我完全相信中国商飞公司的同志们，一定会牢记习主席在公司参观时的讲话精神，而今迈步从头越，脚踏实地，锲而不舍，攻坚克难，奋力拼搏，按照既定目标，稳步向前推进。
我愿借此机会，真诚地祝愿C919飞机早日翱翔祖国蓝天，飞向全世界，为实现中华民族伟大复兴的“中国梦”作出卓越贡献！祝中国商飞公司取得更加辉煌的成就！
