新片上線

航空發動機一直是中國航空產業的“心病”。

對外，世界航空發動機的霸主地位被美國、英國、俄羅斯壟斷，想有發動機用，只能跟在他們後面“撿漏”；對內，曾斥巨資自己研發的發動機，效能差、推力小，很難滿足航空發動機的實際需求……兩相結合，就造就瞭如今主要依賴進口、國產發動機市場佔有率低的局面。

中國ARJ21客機

今年年初，還有訊息稱美國政府正在考慮，禁止通用電氣公司向中國出售飛機發動機LEAP-1C。即便最後這個提議被美國政府否決，但整個事件也讓更多的人認識到：沒有自己的航空發動機萬萬不可！

這，也是中國工程院院士劉大響最關心的問題。

一座亞洲第一的“高空臺”

研發一臺航空發動機，整體工藝設計很重要，研發過程中的各項模擬實驗更重要。想做好這一點，就必須用到一種航空發動機高空模擬試車臺，簡稱“高空臺”。

“高空臺”模擬圖

這種“高空臺”可以在地面上模擬出飛機飛行過程中的各種飛行狀態和環境條件。換句話說，“高空臺”就是航空發動機能“上天”的起點。很多發達國家為了推進航空發動機的研發，一建就是60多個。

但在20世紀60年代，我們一個也建不起來。。一是因為建這種“高空臺”很燒錢，二是我們沒有相關經驗，即便想研發，也不知道從何下手。

剛好那個時候，中國生產出的一批斯貝發動機需要送到英國進行高空臺整機考核和零部件強度考核。劉大響作為當時考核團的一員，覺得這正是一個機會。

在國外的那段時間，除了常規的工作之外，他做的最多的，就是和小組成員們討論高空機，把他們看到的、聽到的記錄下來。回國後，他們把當時的筆記，彙編成了一部約100萬字的技術報告。但就當他們準備照著這個大幹一場，卻遇到了1981年的國民經濟大調整，原本定好的“高空臺”專案，被歸到了“緩建專案”裡。

那個時候，劉大響已經是高空臺試驗研究室主任，高空臺一期工程的主體裝置已經安裝完畢，只差一些收尾工作。在這個時候讓他們停下，相當於之前的工作都白做了。

劉大響當下就做了決定：專案無論如何不能停！缺少實驗經費，他們就省著點花，缺少技術人員，他們剩下的這一批辦公室職工就一起來當“工人”，一邊收尾，一邊做研究。

劉大響

誰都沒想到的是，原本以為是“緩建”的三年，被劉大響做出了科研除錯的感覺。並且在這個過程中，他還創造性地提出了兩個有關高空模擬發動機的課題論證報告，藉著這個，為本來捉襟見肘的高空臺專案爭取到了少量經費。

1996年，正式竣工後的高空臺被評為全國十大科技成就之一，我國成為世界上繼美、俄、英、法之後，第5個擁有大規模高空臺的國家。而這座高空臺，也成了亞洲第一座高空臺。

高推預研，一定要做

在把關高空臺整體進度的同時，劉大響還做了一件事：接任了我國高效能推進系統工程預先研究（簡稱“高推預研”）的總工程師。

那個時候，我國的航空發動機研製走的一直是“維修護理—測繪仿製—改進改型—型號研製—預先研製”的路子，但從長遠來看，總是依賴測繪仿製並不利於我們自主創新。而當時被提出來的“高推預研”就是為了突破之前的限制，為後來我們的中等推力渦扇發動機研製提供技術儲備。

但這個專案，在航空界內部，並非沒有爭議。激進一點的甚至說“高推預研應立即叫停”。劉大響比誰都更希望有一個契機，能讓這些提反對意見的人心服口服。他把寶，押在了專案中的七級高壓壓氣機上。

劉大響早年和中推核心機合影

那是我國第一臺自主設計的七級高壓壓氣機，作為高效能推進系統工程中三大高壓效能部件的關鍵，後面的中推核心機預研能否成功，全要看它行不行。

但在首次運轉時，劉大響一直擔心的問題還是出現了。在進行第二個狀態點試驗時，他們發現，機器的轉速剛剛達到設計轉速的80%，機器的最高振動值就已經遠超安全範圍。

在場的技術人員分析，出現這種情況，很有可能是“臨界轉速”搞的鬼。想驗證這個猜測，必須用快推油門，讓機器上的轉子快速突破“臨界轉速”狀態，否則很難達到實驗目的。

但這種測試是有風險的。整個過程出現任何偏差，都可能導致轉子直接飛出機器、整個裝置損毀。可劉大響還是下了命令：“大膽地幹，出了事故，我是第一責任人。”

航空發動機概念圖

慶幸的是，劉大響押對了。當轉子又一次接近“臨界轉速”時，操作員迅速把轉速推上去，機器的振動值馬上回落到安全規定值以下——七級高壓壓氣機，成了。

在這個基礎上，劉大響又參與了後續的中推核心機的研製任務。1995年，由他擔任總設計師的中推核心機研製獲得了國家科技進步獎二等獎。

“大膽地幹”，貫穿了劉大響的科研生涯。但在對待航空發動機的發展上，他的“心病”還是沒有消除。

一個典型的例子，我國自主研製的大飛機C919首飛時，採用的仍然是美國GE公司和法國SNECMA公司聯合研製的LEAP-1C發動機。此時，並不是我們沒有國產航空發動機，而是它們尚不能和C919匹配。

什麼時候，我們能在面對“美國斷供C919”時不再驚慌；什麼時候，我們的大飛機能自信地選用國產發動機——才是中國航空產業這塊“心病”真正被戰勝的那天，也是劉大響真的放心的那天。

《我是科學人》紀錄片由長安信託特約贊助。