航空发动机领域能出一个马伟明级别的专家或团队吗？

Answer 1

院士，作为一个国家科学技术领域中最高的学术称号可谓是万里挑一，这项终身荣誉只有那些为国家层面的发展带来巨大贡献的学者才能受颁，最近中国工程院院士第二轮候选名单出炉，令很多人深感意外的是，其中最年轻的候选人竟然年仅41岁，应该是中国最年轻的院士候选人之一了，那么他是谁呢？

这名出生于1978年现年41岁的院士候选人，就是海军工程大学电力电子技术研究所的教授王东，虽然年纪轻轻，但是他已经担任着中国舰船综合电力技术国防科技重点实验室的研究室主任的重任了，作为国产舰艇综合电力系统IPS科研团队的主力骨干，王东埋头苦干，在短短几年时间中，已经取得了卓越的成就和显著成绩，对于王东来说，院士的荣誉可谓实至名归。

根据资料显示，目前我们国家的舰艇综合电力系统，采用的并非外国常用的中压交流电，而是中压直流电，这是由于舰船交流电的技术虽然相对成熟，但是在日常服役状态下暴露出了一系列的弊病，例如机组体积过大，重量难以控制、并联发电困难等问题，而采用中压直流电则不存在上述问题，无论是大型舰艇还是中小型舰只都可以使用，而且发电机可以与原动机直接连接，大幅度降低噪音干扰，不过虽然好处多多，但是采用中压直流电对于舰船整体电力系统的要求自然水涨船高，进行技术攻关的难度也就可想而知了。

从1990年开始我们国家就加大了水面舰艇综合电力系统的研究工作，在集成化发电系统方面取得了重大突破，然而在国产原动机技术方面仍然存在巨大的差距，当时的项目负责人就提出了跨越发展的思路，直接上马中压直流系统，此后英美国家纷纷跟进，验证了这个选择的高瞻远瞩。而当时王东正是该团队中的一位得力干将，亲眼见证了这次了不起的“弯道超车”，通过解决非线性直流源和电力推进两大技术瓶颈，研制出大容量高功率密度发电机组和高转矩密度推进电机两大核心装备，让中国海军在该项目上从追赶者变成了领跑人。目前这套国产综合电力系统已经在潜艇支援舰上得到了成功应用，多款出口型舰艇也将配备中国自有的电力系统。

这里面还有一件挺有意思的事情，之前我们说过王东是中国最年轻的院士候选人之一，是因为在18年前，就曾有人也在41岁时当选了中国工程院院士，他就是军迷朋友们非常熟悉的马伟明院士，而且更加巧合的是，二人都是来自海军工程大学的科研巨擘，王东此前所在的团队负责人，正是如同恩师一样的马伟明本人，18年，正好是一代人的时间，从马伟明到王东，这一巧合也从侧面印证中国海军科研的人才体系已经初具规模，随着大批杰出人才的涌现，相信属于我们的星辰大海梦终将实现。

Answer 2

马伟明院士的研究确实功不可没，航空领域至今没有如此大快人心的突破。前段时间，美国公开了其航母中使用的电磁弹射与阻拦装置的工作图，被有关专家称为是为了阻碍中国在该方面的发展。然而，近期央视曝光的中国在这方面的成就，给与了美国有力的回击。据这些资料显示，中国在这方面已经比美国做得更好。

中国此次在电磁弹射以及电磁拦阻装置等方面做出卓越成就的主要是马伟明所带领的团队，这个团队集结了中国在这个领域最杰出的人才，个个都是国宝。他们不仅仅在这个方面有了巨大突破，在核潜艇技术上同样如此，特别是降噪技术上也有了不小的成就，据称其研究成果已经帮助核潜艇成功降噪十二分贝以上。仅在这些方面，就有关专家认为，中国已经超越美国10年以上。

马伟明院士在电磁方面的巨大成就，使得中国成为世界上的第一次搭载电磁试验炮的国家。此前，中国已经解决相关的供电难题，并且整体技术日趋成熟。比起同样在研制电磁炮的美国，中国已经实现了反超。

各国的核潜艇在水下动静如此之大，主要是动力因素。大多数核潜艇采用的是压水型的反应堆，这种反应堆虽然效率高，但也有一些缺点，特别是其无法掩盖的噪音和震动。为了尽可能减轻这些麻烦，各国都对反应堆的相关冷却泵进行了大量的研究。我们的技术能够降噪12分贝，代表了中国在核潜艇技术上的高超水平。

网友对于此次有卓越贡献的马伟明及其团队也是议论纷纷，有人觉得这样国宝级的人物应该好好对待，甚至调侃说将养国足的资金用来抚恤他，也有网友觉得我国有了如此大的成就，不该如此高调，应该留作秘密武器。不过，及时向世界展示自我也是十分重要的，不仅仅是对专家工作的肯定，也是为了向世界展示一个强大的中国。

我国的航空工业也不乏马院士这样的人才，只不过由于在过去几十年里缺少对航空工业的研发投入，在这个领域的技术积累太少，尤其是航空发动机技术远算不上成熟，很难像船舶动力那样实现飞跃性进步，这就导致航空发动机领域的许多人才不能像马院士那样大放异彩，但是类似的领军人物肯定是存在的！

Answer 3

真心希望航空发动机领域也能出现“马伟明”级别的领军人物！但从客观条件来说，个人认为短时间内这个可能性不大。

目前我国航空发动机最高水平WS-10“太行”系列发动机

航空发动机被誉为“工业制造业皇冠上的明珠”，代表了工业界材料、工艺、装配、控制等多领域的最高水平，也是一个需要基于海量基础数据不断提升的学科。

目前美国（也是世界上）航空发动机最高水平的F-135系列发动机（其最大推力达到“太行”的1.35倍以上）

马伟明是动力与电气工程专家、中国工程院院士， 先后攻克了电磁弹射技术（及电磁炮）、无轴泵推技术、潜艇整流电机技术等核心技术，中央军委2次授予一等功两次，为海军现代化做出了卓越的贡献

“霸气”的马伟明院士

电磁弹射器测试

马伟明院士所在的动力及电气领域，主要是与电相关的学科，虽然攻关难度不比航空发动机小，但个人认为还是存在一些差异的，包括：

1）通用性不同：电力、电磁领域的理论通用性强，与之相关的应用均基于类似的技术路线；而航空发动机的设计没有固定的基础准则，技术路线各有特点，且概不外传；

2）材料性能要求不同：电气领域，对材料性能虽有较高要求，但电机、电磁部件等都是有基本确定的探索方向，不确定度较小；而航空发动机对材料的要求可谓“变态”，而且材料不同元素比例、组分的性能差异巨大，由此，航发材料的研制难度远高于电气领域；

3）验证方法差异大：任何技术创新都需经过试验或实践验证。电气领域的验证可以方便的进行缩比试验验证，只要技术理论验证充分，即可进行工程应用推广；航发领域由于结构极其复杂、零部件数量繁多、不同几何尺寸引起的流体现象迥异，很难进行缩比验证，研制代价极高；

4）对延续性的要求不同：电气方面的攻关所需要的基础性研究数据相对较少，一般也能通过数学推导找出规律；而航发领域必须有大量的基础研究数据支持，型号、结构、几何尺寸不同，就需要进行单独试验，相关基础数据基本无法理论推导、且均被视为限制级无法找到现成参考。

当然，说了这么多差异并不意味着航空发动机领域就不能出现突出的领军人物、也不是非要有”马伟明”式的领军人物才能取得突破。近些年我们的航空发动机技术已有明显进步，国产高性能的航空发动机也已开始批量装备最新型国产战斗机。


装备WS-10系列发动机的歼-10C与歼-20（也有说歼-20用的是WS-15，个人认为WS-10的改进型可能性更大）

航空发动机是一个基础性、连续性、综合性极强的领域，只有足够的积累，才能厚积薄发！一旦条件成熟，说不定会短时间内涌现一批航空发动机界的“马伟明”！共同期待吧。

以上为个人的理解，欢迎关注“威呐解析”、讨论交流。

Answer 4

马伟明的电力系统和航空发动机有一个很重要的区别，就是航空发动机内部是不可观测的，电力系统内部是可观测的。

其他方面，航空发动机涉及的学科领域超过电力系统，而且电力系统的技术很多已经被掌握。从加工制造角度看，航空发动机的制造精度比电力系统更严格，更精密。举一个简单的方面，发动机旋转部件的动平衡要求很高，动轴的同心度、圆度等等。而电力动力系统运动部件比较少，转速和持续时间、运转环境温度远远比不上涡轮发动机。

电力动力系统的难点是大功率门槛、蓄能装置等。

所以有一个顶级专家可以研发电力动力，而一个发动机专家不能解决发动机问题，航空发动机是跨很多领域的，需要一个专家组，若干个马伟明才行。

打个比方，马伟明是一门机关炮管，航空发动机就是加特林转管炮。马伟明是火箭筒，航空发动机就是火箭炮。

Answer 5

高性能航空发动机是一项技术门槛极高且异常复杂的国家级系统工程，截止目前中国还不具备高性能航空发动机的整体设计与制造能力，因为中国航发的起步时间比欧美国家整整晚了半个世纪且投入较少。综合来看中国在军用航发领域未来10年内不会出现马伟明级的专家或团队。

航发燃气发生器

航空发动机被称为航空工业的“皇冠明珠”，它是由一个国家的工业基础、科技储备、尖端工艺和经济基础决定的，航发分为军用和民用两种，一般情况下军多民少。

军用航发的原理简单来讲就是通过燃烧高、低温气体和燃料混合后将化学能高压转换推力（空气动能）的一个过程，压力越大推力就越强，想增加推力就要攻克燃气发生器（Gas Generator）的核心设计与系列技术难题，燃烧发生器包涡轮、燃烧室和压气机，换言之燃烧发生器就是整个航发的核心所在，这对一个国家的设计研发、尖端工艺、特殊材料的要求极高。

工业基础与尖端工艺

中国在压气机领域基本上拉平与美利坚和俄罗斯的差距，主要的差距体现在热端燃烧室和涡轮叶片两个模块，美国的F119-PW-100航发的涡轮前置温度可以耐受2000开氏（约合1726.8摄氏度），然而中国的WS-10系列航发的涡轮耐受大约在1600开氏（约合1326.8摄氏度），在如此高的温度下几乎可以融化任何金属，如何让叶片保持正常运行就需要给叶片进行降温。而中国中国在高端冶炼（叶片）和冷却技术还不如美英和俄罗斯，这个跟工业基础及高端工艺有关系短期内很难弯道超车。

航发“喘振”

中国军用航发的研发机构是中航工业集团，军用航发最大的难点并不是材料的锅，航发本身就是独立于航天飞行器之外的一个大专业，不是单独解决特殊材料这么简单。材料固然影响航发寿命，但最重要的还要具备极强的设计能力，设计范畴内最难以攻克的还是“喘振”问题，发动机一旦发生“喘振”问题造成的直接后果就是战机空中停车或战机解体，解决这一根本问题需要大量的极端实验。

航发溯源

航发的设计与研发是非常非常耗钱的一个系统工程，简单来讲就是必须要进行大量的试验，甚至要炸掉很多航发才可以得到一些极端测试数据，而且这些极端测试数据又十分重要。测试数据主要是航发的压力和温度控制两个方面，比如中国早期的歼-10战机装配的俄制AL-31系航发的空中停车或坠机很大程度上都可能是由航发的“喘振”造成的。

试想，每一台发动机的造价都在数千万美元极其昂贵，因为做试验炸个几十上百台一般国家根本承受不起，中国航发的短板就是因为吃了起步晚、人才断层和技术储备少的亏，但近几年有明显起色值得称赞。

新一代脉冲爆震航发

纵观全球，中国是航发领域唯一一个有可能超越美利坚的国家，当前航发分为美英系航发和俄系航发两类，即使中国在美英和俄制两个系列上都非常努力，如一直沿着他们的设计研发之路往下走中国根本不具优势，最可能的就是中国把航发的基本原理100%完全突破了才存在弯道超车的可能，这在未来10-20年内完全突破并超越的可能性很小。假如中国在继续深度研发涡扇和涡喷航发的同时，可以重点投入——设计研发新一代脉冲爆震航发（PDE），这种航发对于航空工业而言具有划时代的意义。

脉冲爆震航空发动机原理是使战机燃料直接爆轰进而产生爆轰波，爆轰波转化为（动能）推力，爆震波的传播速度大约在1600-2000米/秒，足以造成压力倍增20倍，如果爆震次数达到100次/秒起码可产生超过20的推重比，这还是很厉害的。

脉冲震爆航发的结构设计复杂程度远低于当前的涡喷航发结构，具有质量小、造价低、用途广泛等特点。

质量小：是因为爆震航发采用了爆炸压缩技术，节省了复杂的涡轮结构模块进而大幅度减轻了航发的总质量。

造价低：目前，研发爆震航发的中国、美利坚、俄罗斯、法国、瑞典、日本等国均已早立项并初步完成了实验室的测试工作，好几个国家都开始进行实验室外的测试工作了。

用途广：震爆航发未来可装配到五代/六代隐身战机、无人隐身战机、高超音速隐身侦察机、战略隐形轰炸机乃至衍生型号将用于洲际导弹等等，一旦广泛应用将改变未来1-2个世纪内的空天飞行格局。

目前，PDE技术需要解决的核心问题是爆震的起爆与控制、燃烧室阀门的循环、推力矢量的控制、噪声消除技术等。在这个全新的领域，中国很可能存在一个类似马伟明级别的团队，由于东西方各军事强国在此领域的差距很小，所以实现弯道超车的概率很高，就好比中国当前由马伟明院士团队研发的电磁弹射技术领先美国10年一般。

Answer 6

至少目前发动机领域没有马伟明这样的领军人物，否则涡扇15也不会拖这么多年，迟迟不能定型，无法装备部队。涡扇20的研制似乎也不顺利，涡扇20一直不能装备运20，运20就无法发挥全部性能。据说涡扇19的研制比较顺利。希望涡扇19能尽快定型，装备部队。涡扇19能否尽快成功，直接决定FC31的成败。

Answer 7

航空发动机领域在不远的将来，肯定会有一个马伟明级的专家和团队，因为在这个领域国外一直对我们实行技术封锁，别说双方技术合作，就是拿钱也不可能买到国外先进的航空发动机，所以国家已成立技术攻关团队，着力研发高性能的航空发功机，大家视目以待吧。