【深度】两机专项背景下的航空发动机与燃气轮机行业分析-第6页-北极星火力发电网

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燃气轮机的第二个优势是启动速度快。虽然燃机的转速是三种动力系统中最高的，但是由于整个转子十分轻巧，在启动机帮助下在1~2分钟就可以达到最高转速。而柴油机由于转子运动源于活塞的往复，加速较慢，蒸汽轮机更是“反应迟钝”，而启动速度对于军舰的作战性能有着直接的影响。

燃气轮机第三个优势是噪声低频分量很低。由于燃气轮机本身处于高速稳定转动当中，产生的噪声更多是高频啸声。而柴油机的活塞往复产生了大量低频机械振动噪声，恰好迎合了海洋容易传播低频噪声的特点，导致军舰容易被敌方声纳探测。所以柴油机动力尤为不适合给反潜军舰作动力系统。

舰艇燃气轮机动力的必然趋势。老牌海军强国如美国、英国、日本海上自卫队的主力水面作战舰只早已完成动力燃气轮机化。而蒸汽轮机因为启动慢，提速慢加上体积庞大，维修困难已经基本落伍。

1967年我国首次进行“航改燃”实践，我国决定将轰六轰炸机上的涡喷8发动机改进为大功率舰载燃气轮机，但是最终因为美国同意出口LM2500舰用燃机受到冲击无果而终。后来我国一直在舰用燃机方面不断尝试，但是一直没能拿出一款成熟可靠、性能优良的产品。我国军舰动力燃气轮机化率远低于老牌海军强国。目前主力护卫舰采用柴油机动力，主力驱逐舰逐渐采用柴燃混合动力，其中052C驱逐舰动力选用乌克兰许可生产的GT25000燃气轮机，最新服役的052D驱逐舰采用其国产化型号QC280。

2.4.2 我国燃气轮机发展落后的原因

我国在舰载燃气轮机方面一直没能突破技术瓶颈的原因有有舰用燃机工业本身的体制问题，更最主要的一个原因是我国航空动力工业的落后。发达国家的燃气轮机主要采用“轻型燃气轮机由成熟航空发动机改型研制，重型燃气轮机移植航空发动机技术研制”的发展途径。航空发动机研制没能突破相关技术瓶颈，与航空发动机技术相通的舰用燃机更是无从谈起。

2.4.3 国内燃气轮机的市场前景广阔

从市场容量看，我国新世纪四大工程中“西气东输”、“西电东送”、“南水北调”等三大工程均需要大量30兆瓦级工业型燃气轮机，同时我国舰船制造业的健康快速发展需要大量30兆瓦级舰船燃气轮机，我国已成为世界最大的燃气轮机潜在市场。

随着中国能源需求迅猛增长以及天然气资源进入大规模开发利用阶段，燃气轮机正在形成一个“爆发性增长”的市场。到2020年，全国燃气轮机联合循环装机容量将达到5500万千瓦，是2000年之前50年已建成同类装机容量的25倍。保守估计，仅中石油一家，每年需要的燃气轮机价值就达到了30亿元。2015年，国内燃气轮机的市场容量达300亿元，而国际市场容量则达2700亿元。

2.4.3.1我国燃气轮机的发展迫切需要政策支持

目前，中国燃气轮机产业尚缺乏按照近期、中期及远期的需求而制定的统筹部署的、按阶段自主发展的发展规划。相应地，对军民燃气轮机的投入、特别是预先研究阶段的投入非常少。在“十五”、“十一五”期间，唯一值得一提的是2002年7月国家科技部启动的863计划“燃气轮机专项”。但这个专项主要的研制方向在重型燃气轮机(R0110)和微型燃气轮机，主要满足我国未来能源发展的重大核心装备。其中重型燃气轮机项目预算5亿，微型燃气轮机预算3000万。这一数字相比发达国家的投入及燃气轮机的研究工作是微不足道的。

当前燃气轮机的发展遵循市场经济规律，市场需要成熟产品。在这种情况下，如果没有国家的政策支持，以纯粹市场模式与资金雄厚、先于中国发展几十年的国外大公司同台竞争，中国的自主品牌成长为有竞争力的产品的艰难性和周期是可想而知的。

3 燃气轮机与航空发动机的发展关系

航空发动机和燃气轮机工作原理基本相同，其核心技术也有相似之处。由于用途不同，两者在工作环境、运行规律、燃料种类、污染排放指标、使用寿命等方面有所区别，导致两者关键技术研究侧重点不同。航空发动机追求先进气动热力设计、高热力循环参数;追求高推重比、高功重比;追求矢量推力技术、隐身技术、高机动下的工作稳定性技术;需要考虑防冰冻、防鸟撞、防雷击等。燃气轮机追求高热效率、低成本、耐久性、高可靠性、长寿命设计技术;追求先进燃气/蒸汽联合循环、间冷、回热、再热等复杂的热力循环技术，提高循环热效率。

以罗罗公司的燃气轮机MT80(目前世界上可用功率最大的舰用燃气轮机，应用于伊丽莎白女王号航母等大型军舰)与航空发动机Trent800(应用于波音777客机)为例，MT80在Trent800的基础上研制，二者的通用件高达80%。

可以说，航空发动机是燃气轮机技术的基础，燃气轮机是航空发动机技术的延续。

4 两机专项解读

4.1 国家科技重大专项简介

4.1.1我国的科技计划体系

我国的科技计划体系包含各专项、基金近百项，每年涉及中央财政资金上千亿元。根据2015年1月国务院印发的《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》，中央各部门管理的科技计划整合为5类，分别是：1.国家自然科学基金;2.国家科技重大专项;3.国家重点研发计划;4.技术创新引导专项(基金);5.基地和人才专项。

4.1.2国家科技重大专项的背景和地位

国家科技重大专项来源于《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》(简称《纲要》)，是为了实现国家目标，通过核心技术突破和资源集成，在一定时限内完成的重大战略产品、关键共性技术和重大工程，是我国科技发展的重中之重。《纲要》中共确定了16个国家科技重大专项，实施时间为2006-2020年，每个投资数百亿元。重大专项的实施根据国家发展需要和实施条件的成熟程度，逐项论证启动。同时，根据国家战略需求和发展形势的变化，可对重大专项进行动态调整，分步实施。

4.1.3 重大专项的管理

国家科技重大专项由科技部会同发展改革委、财政部(简称三部门)，建立三部门工作机制进行管理。确定重大专项的基本原则：一是紧密结合经济社会发展的重大需求，培育能形成具有核心自主知识产权、对企业自主创新能力的提高具有重大推动作用的战略性产业;二是突出对产业竞争力整体提升具有全局性影响、带动性强的关键共性技术;三是解决制约经济社会发展的重大瓶颈问题;四是体现军民结合、寓军于民，对保障国家安全和增强综合国力具有重大战略意义;五是切合我国国情，国力能够承受。

4.1.4 重大专项的资金和任务组成

国家科技重大专项资金一般包括中央财政投入、地方财政投入、企事业单位投入、金融机构融资以及其他社会资金的投入等。中央资金支持的重大专项任务及其经费应安排一定比例，由重大专项牵头组织单位系统以外单位承担。重大专项任务实施过程中形成的无形资产，由任务承担单位负责管理和使用。使用重大专项财政经费购置和试制的固定资产属于国有资产，资产管理按照国家有关规定执行。

重大专项任务由项目和课题组成。项目一般为综合性的、集成性的任务，如某一重大产品、重大(示范)工程或系统的研发和建设等;课题是为完成项目的目标和任务分解设立的，一般为关键核心技术研发等任务。同一项目分解出来的若干课题应在项目和课题间建立有机集成和衔接的机制，保证课题对项目的支撑，最终实现项目目标。任务落实采取定向委托、择优委托、招标等方式遴选任务承担单位。

原标题：大风起兮——两机专项背景下的航空发动机与燃气轮机行业分析（上）

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