主题：谈谈心脏病 -- 晨枫

“心脏病”是中国自行研制大飞机必须克服的最大难题，近年来中国为提高本国航空发动机技术水平做出极大努力，去年内蒙古一家企业成功制造出高温粉末合金涡轮盘，为中国自行研制先进喷气式发动机核心机打开大门。据《无锡日报》4月11日报道，世界航空发动机巨头英国罗尔斯·罗伊斯公司与中国一家企业签署了长达十年的合约，向中国订购高温低压涡轮盘锻件，这意味着中国距自行研制先进民用大型航空发动机的目标又前进了一大步。

近日，在德国柏林，无锡透平叶片公司顺利中标英国罗尔斯·罗伊斯发动机公司的高温合金低压涡轮盘锻件项目，获得了一纸长达十年的合约。这一锻件是飞机发动机上重要等级排名第一的部件，无锡透平叶片也成为国内第一家获得国际巨头航空发动机高温部件订单的企业。

罗尔斯·罗伊斯公司是世界三大航空发动机厂家之一，在世界上享有盛誉。据悉，参加该次柏林招标的企业大多是与罗尔斯·罗伊斯公司合作多年的供应商，透平叶片是“竞技场”上唯一的新面孔。世界三大航空发动机巨头：美国GE、英国罗尔斯·罗伊斯和加拿大普惠，在此之前从来都没有在中国或者亚洲采购高温合金转动件的历史。无锡透平叶片是一家成立于1979年的国有大企业。该公司是我国蒸汽透平机（蒸汽涡轮机）的重要生产厂商，主营电站叶片和航空锻件的工艺开发和制造,是能源和航空领域国内领先、全球知名的高端动力部件供应商。在电站大型涡轮叶片国内市场上的综合占有率达80%以上，具备百万等级超超临界汽轮机、百万核电机组大叶片的工艺开发及制造能力。从2008年开始，这家企业开始积极研发高端航空发动机风扇叶片，使之能够替代国外产品。目前其新叶片生产基地已于2011年6月全面投产，年产值已实现10亿元。2012年，该公司宣布在这一方面取得重大突破。

“近年来，透平叶片在战略转型中进军航空领域，配备了航空结构件锻造的世界顶级装备，在新材料试验、新工艺研究 上进行了大量积累。”公司有关负责人透露，目前透平叶片已成功开发出多个国产航空部件，去年，在为罗尔斯·罗伊斯公司递交第一个实质性产品发动机叶片的过程中，三个特种工艺通过了最高标准的国际第三方认证。

代表透平叶片出击柏林的是年仅34岁的总经理助理王金吕，小伙子虽然做足了准备，但国际巨头的严谨细致还是让他感觉“如履薄冰”。每个竞标单位一个房间，上午谈一轮、下午谈一轮，涉及的问题包括价格、成本、原材料、工艺多个方面。柏林的白天正是无锡的晚上，在透平叶片总部，公司后援团队也丝毫不敢怠慢，用王金吕的话说，真有点像“虎口夺食”，稍有不慎就会和国际大订单失之交臂。历时三天半、一共七轮的招标结束后，透平叶片最终获得了罗尔斯·罗伊斯公司关键部件的十年期合同。罗尔斯·罗伊斯公司还表示，只要在交货和质量上没有问题，将会继续增加份额。另据了解，此次全球仅有两家公司中标。

2012年，无锡透平公司宣布在航空发动机叶片方面取得重大突破，总投资20亿元的百万等级核电特大叶片制造基地及航空锻件项目，已完成世界顶级装备3.55万吨离合器式螺旋压力机的安装调试。由于国外公司明确禁止向中国转让航空发动机风扇叶片、高温叶片等高端制造技术，因此中国必须立足自主研发。

无锡透平叶片公司生产的蒸汽透平机部件

据了解，航空发动机与燃气轮机制造能力和水平也体现了一个国家制造业的核心竞争力，是国际竞争的战略制高点。因此，航空发动机制造也是高度垄断的高科技尖端技术，国外公司对相关核心技术进行了严密封锁。

多年来，中国高度重视航空发动机研发、生产，已继美、英、俄、法之后，成为世界上第5个能够自主研制航空发动机的国家，但是与西方航空发达国家相比，仍然有很大距离。

无锡透平叶片公司产品宣传册封面（该公司名称英文缩写：WTB）

扩展阅读：

无锡透平叶片公司发展史

1979年 在无锡动力机厂叶片车间的基础上组建成立无锡叶片厂。

1988年 初步建成国内大叶片制造中心，30万千瓦常规发电机组大叶片全面实现国产化。

1994年 引进全球第三大吨位压力机(MAX:18000吨)，工厂锻造能力得到极大提升。

国产航空发动机风扇叶片样品

995年 划归上海电气(集团)总公司。 ◎ 2004年 叶片年出产总量超过16万片，大叶片产量进入全球前三位。

2005年 改制成立无锡透平叶片有限公司，作为核心企业组建成立上海集优机械股份公司。

2006年 上海集优机械股份有限公司在香港联交所主板成功上市。

2008年 签约投资引进全球领先吨位螺旋压力机(最大压力:35500吨)，聚焦国家战略，实施战略扩建，推进以能源动力（核电、燃机）及航空航天船舶动力部件为主业的战略转型。进入上海电气（集团）总公司建设世界级工厂（8+1）重点规划发展企业之列。

2009年 “国家大型涡轮叶片研发和检测中心”建设项目获得批准立项，并作为我国首批建设的16个国家能源研发(实验)中心项目之一在京授牌。建立江苏省企业院士工作站和博士后科研工作站。

。。。涡轮盘是现代飞机发动机的核心部件，它在发动机燃烧室内受到高温燃气的推动，将燃气的热能转化为机械能，驱动发动机的运转。涡轮盘的加工条件极为严苛，必须使用特殊的耐高温材料使用特殊工艺制造，其技术水平直接决定了发动机的技术水平。。。

中国兵器工业集团内蒙古北重工集团公司3.6万吨黑色金属垂直挤压机目前，世界范围内最先进的涡轮盘材料是粉末状高温合金。

制造工艺上，目前俄罗斯制造AL-31F发动机采用的是直接热等静压法成形技术，美国的F404轻型发动机也使用这一技术。这一技术制造出来的涡轮盘的耐应力能力已经不是最先进水平，俄AL-31F发动机的涡轮前温度约为1392度，推力\重量比约为7.14。

相比之下，美国普惠公司目前制造F119发动机采用了粉末热挤压+超塑性锻造成形工艺制造涡轮盘，涡轮前温度可达1700摄氏度，推力重量比接近10，在不使用加力燃烧室时推重比也可达7.95，超过AL-31F使用加力时的推重比。这也是F-22战斗机能够实现超音速巡航和超机动性的基础。

此前，我国采用的是热等静压+包套锻模方式来制造涡扇-10发动机的涡扇盘，涡扇-10发动机的推力性能要比俄AL-31F略高，但是在可靠性、耐粗暴操作等特性方面与俄制发动机尚有缺陷。

采用挤压工艺制造的法国M88-2发动机涡轮盘

我国重型燃气轮机涡轮盘部件毛坯

从此次试验的描述上来看，可能采用的是类似美国普拉特惠特尼公司生产F100发动机时使用的热等静压+挤压+超塑性锻造工艺，比F119发动机的相关技术尚有半代的差距，但仍然非常先进，此前只有美国和法国能够掌握。

目前，我国粉末高温合金材料体系和发动机用粉末盘制备工艺与欧美接近，但由于受到设备条件限制，粉末盘关键制备工艺之一的大变形量挤压开坯技术一直无法实施。北重集团3.6万吨黑色金属垂直挤压机的建造，为有效解决这一问题提供了基础手段，实现了这一技术的跨越式发展。我国知名航天航空材料专家汪武祥研究员在挤压试制现场激动地说：“北重集团用几年时间实现了我国航空人几十年的又一梦想！”

目前我国相关设备和工艺的进一步开发工作仍在进行，追赶最先进航发制造工艺的工作也会继续开展。但是另一方面，随着我国在高性能合金增材制造领域的突破性进展（也就是3D打印技术），以该技术制造新型发动机部件或许将成为可能。在这一方面，目前我国领先于美国，或许可以完成一次“弯道超车”。

目前，我国正在研制的涡扇-10G发动机的推力可以比涡扇-10有很大提高，能够初步满足歼-20超音速巡航的要求。而目前正在开发的这项技术，很可能是为追赶F119发动机为目标的涡扇-15发动机做准备的，该发动机将会为将来的歼-20发动机提供更加充足的动力。