我国成功突破重型燃气轮机一项核心技术

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新中国成立70年来,中国人通过不懈奋斗建立了完善的工业体系,形成了较强的技术研发和创新能力。然而,在许多重点领域,自主关键核心技术的缺失仍然制约着我国的发展。习近平总书记指出:必须切实提高我国关键核心技术创新能力,把科技发展主动权牢牢掌握在自己手里。


燃气轮机是飞机、电站、大型舰船的心脏,也被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”,代表了一个国家的重工业水平。


然而一直以来,它的设计和制造都被西方国家技术封锁。就在不久前,我国成功突破了重型燃气轮机的核心技术之一 —— 一级静叶的制造,而完成这一重大突破的,是一个平均年龄只有34岁的年轻团队。

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在这间加工厂房里,段方苗和制造团队正在对刚刚赶制出来的一批叶片进行检验。


眼前这个造型独特的叶片就是我国自主设计的重型燃气轮机的一级静叶。重型燃气轮机和我们熟悉的航空发动机一样,都是燃气轮机的一种。燃气轮机是为能源、航空、舰船等领域大型装备提供动力的“心脏”。而段方苗所负责的一级静叶项目,是这个“心脏”的守护者。简单来说,它能够承受多大的高温,直接决定了重型燃气轮机的能力。


由于燃气的温度一般在1400度到1600度之间,而所用的合金熔点却只有900摄氏度,这就对叶片制造提出了巨大的挑战。


中国重燃 透平一级静叶试制项目负责人 段方苗:打个比方就是说把冰放在(沸)水里,只有100度的温差,而且还得不让它融化。我们这个叶片也是放在高的温度下,它的温差达到了500度,比冰的环境恶劣五倍,甚至更高,也要求它保持自己的强度,保持自己的性能。


看着眼前的叶片,段方苗好像看着自己的孩子。她不仅亲眼见证了叶片从设计到成型的全过程,更见证了我国重型燃气轮机从零开始的艰难起步。


2010年,段方苗还在电厂工作,由于始终不能解决包括叶片在内的重型燃气轮机核心技术,电厂不仅要花费大量的金钱购买国外的设备,还要长期付出设备维护的费用。这让电厂几乎没有任何利润,甚至大多数都在亏本。


段方苗:一个小小的叶片,就是一辆汽车的价格,不光值钱,然后你还不能动它,因为这是别人的知识产权,这是别人的东西。他就用这种核心的东西来卡你。


现实的残酷让段方苗深刻地明白,掌握不了核心技术,就始终要受制于人。所以在2015年,当我国正式启动“航空发动机及燃气轮机”国家重大科技专项时,段方苗毫不犹豫的加入了专项研究团队。


这是一支平均年龄只有34岁的年轻团队,起步晚,积累薄弱,也没有任何经验可以参照,这些听起来无法逾越的困难,对这群年轻人来说却没有产生丝毫动摇。


段方苗:我们国家就是有这个特点,我们就是特别勤奋,我们就是一代一代地去努力,别人花五年的时间,我们花三年,别人花二十年走的路,我们不都是走了十年就走完了吗?


正是带着这股特别能吃苦的拼劲,段方苗和团队开始了一级静叶的试制工作。为了实现“让冰在沸水中也不会融化”的奇迹,他们在小小的叶片周身设计了超过400个冷却孔,而每一个孔的加工精度都要小于0.1毫米,任何一点小小的误差都前功尽弃。


段方苗:比如说尺寸终于合格了,终于要走最后一步了。然后去拍内部缺陷的时候,就发现有些阴影,还得重来,没办法,就是不能用。


经历了无数次的失败和重来,攻克了一个个技术难关,2018年,团队成功试制我国自主设计的第一批一级静叶。然而这个年轻的团队却无比清醒,他们知道试制完成只是第一步,接下来还需要进行大量的实验来验证,对于段方苗来说,实验的结果也许随时会让她之前所有的努力推翻,重新来过。


记者:你不怕再重来一次?


段方苗:不怕,国外为什么它能够封锁住?我们就是没有识别它的难点嘛。我们既然识别了难点,那我们为什么还要怕它克服不了呢?


段方苗说,这个小小的叶片真正确认可以投入使用时,可能要到十年后,那时候,我们国家会真正拥有自己的重型燃气轮机。而这群年轻人,也将用这十年的时间,走完一条自主创新的路。他们知道,核心技术不仅买不来,也急不来。他们坐得住冷板凳,装得下“中国心”。


中国重燃 压气机设计室副主任 吴宏:你要能潜心下来,来做这样的一个技术攻关。因为就是说学这行的,一辈子能参与国家这样一个重大的项目是一种幸运。


段方苗:我真的有时候觉得是有一种把个人的价值和国家的价值联系到一起,是非常的那种可遇而不可求的那种。我们参与其中,我们每个人都会被记住。


【记者手记】 


在很多人的印象里,在燃气轮机领域的技术短板造成了我国在航空、船舶领域的“心脏病”,而解决这个“心脏病”需要几代人的不懈努力。核心技术靠化缘是要不来的,用十几年的时光去奋斗,去拼搏,打造大国重器,是段方苗这一代年轻科研工作者的使命,更将是他们人生中引以为豪的记忆。


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