為何如此高調公布這消息：發動機壽命趕上美國！終於實現超車

自從100多年前第一架飛機成功躍上藍天后，依靠潤滑油來正常工作的軸承系統就一直在航空發動機中起著至關重要的作用。然而，它卻在一定程度上限制了航空發動機的發展：潤滑油的溫度一般不能超過180攝氏度，且需要增加油泵、油冷卻器和油過濾器等附件；受離心G力的影響，航空發動機軸承滾動元件工作不能長期工作在過高的轉速下，影響了發動機性能進一步提高。從國內軍民用航空發動機統計數據來看，油潤滑軸承系統占航空發動機成本和重量的10%至30%、維修量的25%至50%，需要大量費時、費力、費錢的維護才能保證飛行安全，而且最關鍵的，它也是發動機壽命的關鍵因素之一，據資料披露，國產第三代航空發動機渦扇-10A「太行「在研製和使用過程中，特別是經過長時間使用之後，曾經出現油泥過多和軸承腔結焦現象，導致發動機滑油流通路線受阻，發動機工作可靠性降低，給發動機帶來安全隱患，並降低了發動機間隔維修時間。經專家分析認為，是發動機滑油回油溫度過高，溫度超過200攝氏度所致。

如何提高航空發動機軸承的使用溫度和壽命，是我國科學家們一直孜孜以求的課題。空氣軸承是利用空氣彈性勢能來起支承作用的一種新型軸承。它利用轉子高速旋轉時，轉子四周空氣因自身粘滯力被吸入軸與空氣軸承間的楔形區，從而產生強大的浮力，使轉軸可以在懸空的狀態下高速運行。在高速、低摩擦、高溫、低溫及有輻射性的場合，顯示了其獨具的優越性，可以完成使用滾動軸承或油膜軸承所不能解決的困難。近十幾年在箔片空氣軸承技術上取得的突破，使得將其應用在航空發動機上成為可能。箔片空氣軸承具有以下優點：第一是不需油潤滑系統，能使航空發動機重量和成本減少，第二是耐高溫塗層能使軸承在650攝氏度的高溫，DN值超過300萬轉*毫米/分鐘的高速下運轉，可顯著提高航空發動機的功率密度。

最重要的是，特別是對於小型飛機、靶機、巡航導彈、微型無人機，則具有更大的吸引力。研究表明，採用箔片空氣軸承可使小型航空發動機重量減輕15%、成本減少20%、維護費用減輕50%、提高功率密度20%、能使載50人的支線噴氣客機的直接運行費用減少8%。因此，研究箔片空氣軸承技術在航空發動機上的應用具有特別重要的意義。而且，未來航空發動機公認的發展方向是採用主動磁浮軸承為核心技術的多電/全電發動機，但是當主動磁浮軸承過載或電力失效時轉子會迅速失去懸浮，造成災難性後果，因此還必須安裝輔助軸承。箔片空氣軸承和主動磁浮軸承一樣都是無油軸承，並且由於箱片空氣軸承在高速高溫環境下具有高的承載能力和耐衝擊能力，因此特別適合作為磁懸浮軸承的輔助軸承。

目前，在這一領域處於國際領先地位的是美國MITI公司，其研製的高速箔片空氣軸承，用於美國的國家級航空發動機預研計劃-——綜合高性能渦輪發動機技術（IIPTET）第三階段子項目：聯合可消耗得起渦輪發動機概念驗證機——XTL-87上。採用箔片空氣軸承增加了巡航導彈發動機運轉時的轉速和溫度、提高可貯存時間、減少維護費用，並減少發動機成本和重量的30%。在最近發表的公開論文和消息中，首次披露了我國空氣軸承研製的一些情況。為降低微型燃氣輪機，航空發動機體積，使用成本和噪音，以中科院工程熱物理研究所為主的我國科研企事業單位依託國家科技支撐計劃項目，研發出氣體軸承支承的高速微型燃氣輪機一系列型號，其中30千瓦微型燃氣輪機可用于軍用小型移動電站上，18千瓦的微型燃氣輪機可用於下一代兩人制坦克 和新型裝甲車輛的待機輔助動力上（還可用餘熱提供製冷功率8千瓦），據悉，我國正在測試的兩人坦克樣車中即將實用這種新型微型燃氣輪機系統。

使用表明，採用氣體軸承的微型燃氣輪機發電效率已與小型柴油發電機組相當，單位重量約為柴油發電機組的1/3，額定狀態下的運行壽命可達10年，比軍用柴油機組要高得多。採用空氣軸承後，運動部件和磨擦部件極少，因此幾乎沒有潤滑油消耗，振動小，運行平穩，噪音低，維護費用少，大大低於柴油機組。是理想的綠色環保電源。中科院工程熱物理研究所輕型動力試驗基地研製的採用箔片空氣軸承技術的小型渦噴發動機業已點火成功，這種技術可以使小型航空發動機的質量大幅減輕15%，成本減少20%，大大減少發動機維修費用。另據資料透露，其正在研發的小型渦扇發動機採用此技術後啟停壽命可達20000次以上，有希望成為一種可負擔得起的小型高性能長壽命航空發動機，總體上使用壽命首次趕上美國同類型產品，據悉，未來該技術將應用在渦扇-10C、渦扇-12B、渦扇-14、渦扇-15、渦扇-17、渦扇-18、渦扇-19、渦扇-20、渦扇-30等發動機上，從而達到2025年使國產航空發動機壽命達到國外同類型產品的60%目標，2030 年基本趕上世界先進水平。

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