從汽車發明到飛機、火箭升空，燃燒的力量推動人類文明向前大步跨越。在工業文明時代，如何提高發動機的燃燒效率，如何高效征服和使用動力，始終是工程師們不斷探索的領域。
中國首台50兆瓦重型燃氣輪機點火試驗成功
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從汽車發明到飛機、火箭升空，燃燒的力量推動人類文明向前大步跨越。在工業文明時代，如何提高發動機的燃燒效率，如何高效征服和使用動力，始終是工程師們不斷探索的領域。
接下來的帶負荷試驗。一旦通過測試，將是中國裝備製造業的又一項重大突破。在目前國內最大的重型燃氣輪機整機試驗台上，科研人員嚴陣以待。
燃燒室點火，相當於在10級的颶風中點燃一根蠟燭，並且要保持穩定的燃燒，這就對燃燒室的設計和點火裝置有著極高的要求。
隨著溫度和壓力的提升，負荷已經增加到預期的90%，機器依然穩定運行。這一刻，艾松和研發團隊多年來的夢想，終於實現。
精鑄車間，帶著滿負荷點火試驗收集到的最新數據和分析結果，艾松決定，鑄造一組新的高溫葉片，用作新一台重型燃氣輪機的製造。
重型燃氣輪機可分為E級、F級和H級，溫度越高，技術等級越高。F級重型燃氣輪機工作溫度可達1300攝氏度以上，要保障高溫透平葉片在金屬熔點以上安全穩定工作是一項研發難題。
為了解決這個難題，高溫透平葉片被設計成空心結構，當葉片高速旋轉時，空氣進入葉片內部，可以形成對流冷卻。其關鍵工藝部件陶瓷型芯是由特殊陶瓷材料製成，耐受溫度超過2000攝氏度，又可以在特殊的鹼性溶液里溶解。
重型燃氣輪機的透平葉片，每隔八到十年就需要更換，更換和服務費用相當於購買一台新的燃氣輪機。長期以來，這些高溫部件只能花費大量資金從國外購買。今天，中國已經具備了從制芯到澆鑄成型的一整套核心技術。
不僅如此，以50兆瓦重型燃氣輪機為起點，中國已經基本具備重型燃氣輪機的自主研發能力，對於中國工業製造來說，堅持自主化的道路，才是未來發展的保障。
連續三次測試，這輛車的百公里加速都保持在9秒以內——對於重量超過四噸的大型轎車來說，這已經是一個驚人的數字。
這輛紅旗車搭載的，是世界上動力最強悍的汽車引擎之一——V型12缸發動機。呈60度夾角排列的12個氣缸，每一個都可以產生超過七噸的強大推力，能承受高達130個大氣壓的燃燒壓力。
極致的燃燒，為整台發動機帶來超過300千瓦功率和550牛米扭矩的超級動力輸出，這樣的動力，足以驅動一輛重型卡車。
作為從業超過30年的汽車發動機工程師，李金成希望，在保證節能高效的同時，把V12發動機的動力性能再提升15%。然而，這樣的目標極具挑戰。因為強大的動力來自高效的燃燒，僅僅是提高1%的熱效率，就需要對進氣、噴油、燃燒室形狀等一系列設計進行精細優化與創新。
汽車發動機屬於往複活塞式內燃機，空氣與汽油以一定的比例混合，經點火燃燒而產生熱能，對外輸出動力。在這個過程里，氣道就像發動機的咽喉，控制著進氣氣缸內氣流的大小、方向和運動強度，是影響發動機動力、油耗、排放的重要組件。
在研發人員的努力下，改進後的進氣道可以實現發動機動力性提升15%、熱效率提升10%的開發目標。
300多種零部件，3000多個裝配步驟，V型12缸發動機代表了汽車發動機製造的最高水平。由於工藝的特殊性，全世界所有的V12發動機都是手工打造。
改進後的V12發動機，可以在5000轉以上的高轉速以及40度的翻轉角度下正常運行，這相當於在時速100公里以上的極速行駛狀態下，緊急制動並轉彎，發動機的燃燒和潤滑系統，仍然可以保持穩定。
不僅如此，即使在最容易產生抖動的怠速工況下，一枚1元硬幣，可以穩穩立於運轉的發動機上。
憑藉於穩定的燃燒，V12發動機整車雜訊控制十分優異。在時速60公里的車速下，車內語音清晰度高達98%以上。
依託於對V型12缸發動機的研發，許多新的技術，被用在4缸和6缸發動機的開發上。紅旗第三代發動機熱效率可以做到39%，這帶來了更低的排放和油耗。
4台助推器——8台120噸級液氧煤油發動機，再加上芯一級兩台50噸級氫氧發動機，構成了中國運載火箭的最強動力。長征五號火箭的地面推力超過1000噸，近地軌道運載能力達到25噸——能夠將一輛重型卡車輕鬆送入太空。
2030年前後，中國將實現首次航天員登月，並開始建立月球基地。這就需要運載能力更強的重型火箭。
500噸級液氧煤油發動機的最大推力，是現役120噸級發動機的四倍還要多。這將是世界上推力最大的雙噴管液氧煤油發動機。
這台發動機採用雙推力室設計，渦輪泵轉速可以達到每分鐘16000轉，形成75兆帕的強大壓力，每秒鐘輸送的燃料就多達1.6噸。僅用三秒鐘，就可以形成最大推力。
500噸級火箭發動機無論是渦輪泵的功率，還是發動機的體積，都相應地增加。在不影響推力和運載能力的情況下，減輕火箭發動機自身的重量，就顯得十分重要。
航天科技集團六院重型火箭發動機的研發副總師陳暉，帶領團隊，大量運用了數字拓撲技術，使得500噸級重型火箭發動機的自身重量，減少了30%，在推力和載荷之間找到了平衡。
500噸級發動機渦輪泵輸出功率高達12萬千瓦，相當於一個小型水電站的功率。重型運載火箭發動機，代表著世界航天動力的最高水平。
2021年3月5日，中國自主研製的500噸級液氧煤油火箭發動機，全工況半系統試車，取得圓滿成功。
重型燃氣輪機被譽為「工業製造皇冠上的明珠」，全世界只有極少數國家能夠自主研製。經過十多年時間，研發人員完成了中國首台50兆瓦重型燃氣輪機的研製，並順利完成了點火和空負荷試驗。
接下來的帶負荷試驗。一旦通過測試，將是中國裝備製造業的又一項重大突破。在目前國內最大的重型燃氣輪機整機試驗台上，科研人員嚴陣以待。
燃燒室點火，相當於在10級的颶風中點燃一根蠟燭，並且要保持穩定的燃燒，這就對燃燒室的設計和點火裝置有著極高的要求。
隨著溫度和壓力的提升，負荷已經增加到預期的90%，機器依然穩定運行。這一刻，艾松和研發團隊多年來的夢想，終於實現。
精鑄車間，帶著滿負荷點火試驗收集到的最新數據和分析結果，艾松決定，鑄造一組新的高溫葉片，用作新一台重型燃氣輪機的製造。
重型燃氣輪機可分為E級、F級和H級，溫度越高，技術等級越高。F級重型燃氣輪機工作溫度可達1300攝氏度以上，要保障高溫透平葉片在金屬熔點以上安全穩定工作是一項研發難題。
為了解決這個難題，高溫透平葉片被設計成空心結構，當葉片高速旋轉時，空氣進入葉片內部，可以形成對流冷卻。其關鍵工藝部件陶瓷型芯是由特殊陶瓷材料製成，耐受溫度超過2000攝氏度，又可以在特殊的鹼性溶液里溶解。
重型燃氣輪機的透平葉片，每隔八到十年就需要更換，更換和服務費用相當於購買一台新的燃氣輪機。長期以來，這些高溫部件只能花費大量資金從國外購買。今天，中國已經具備了從制芯到澆鑄成型的一整套核心技術。
不僅如此，以50兆瓦重型燃氣輪機為起點，中國已經基本具備重型燃氣輪機的自主研發能力，對於中國工業製造來說，堅持自主化的道路，才是未來發展的保障。
紅旗禮賓轎車搭載最強動力發動機，都是中國造
帶你
吉林長春，環形試車跑道上，代表著中國汽車工業製造的最高水平的紅旗L5禮賓轎車正在測試發動機在整車上的表現。
連續三次測試，這輛車的百公里加速都保持在9秒以內——對於重量超過四噸的大型轎車來說，這已經是一個驚人的數字。
這輛紅旗車搭載的，是世界上動力最強悍的汽車引擎之一——V型12缸發動機。呈60度夾角排列的12個氣缸，每一個都可以產生超過七噸的強大推力，能承受高達130個大氣壓的燃燒壓力。
極致的燃燒，為整台發動機帶來超過300千瓦功率和550牛米扭矩的超級動力輸出，這樣的動力，足以驅動一輛重型卡車。
作為從業超過30年的汽車發動機工程師，李金成希望，在保證節能高效的同時，把V12發動機的動力性能再提升15%。然而，這樣的目標極具挑戰。因為強大的動力來自高效的燃燒，僅僅是提高1%的熱效率，就需要對進氣、噴油、燃燒室形狀等一系列設計進行精細優化與創新。
汽車發動機屬於往複活塞式內燃機，空氣與汽油以一定的比例混合，經點火燃燒而產生熱能，對外輸出動力。在這個過程里，氣道就像發動機的咽喉，控制著進氣氣缸內氣流的大小、方向和運動強度，是影響發動機動力、油耗、排放的重要組件。
在研發人員的努力下，改進後的進氣道可以實現發動機動力性提升15%、熱效率提升10%的開發目標。
300多種零部件，3000多個裝配步驟，V型12缸發動機代表了汽車發動機製造的最高水平。由於工藝的特殊性，全世界所有的V12發動機都是手工打造。
改進後的V12發動機，可以在5000轉以上的高轉速以及40度的翻轉角度下正常運行，這相當於在時速100公里以上的極速行駛狀態下，緊急制動並轉彎，發動機的燃燒和潤滑系統，仍然可以保持穩定。
不僅如此，即使在最容易產生抖動的怠速工況下，一枚1元硬幣，可以穩穩立於運轉的發動機上。
憑藉於穩定的燃燒，V12發動機整車雜訊控制十分優異。在時速60公里的車速下，車內語音清晰度高達98%以上。
依託於對V型12缸發動機的研發，許多新的技術，被用在4缸和6缸發動機的開發上。紅旗第三代發動機熱效率可以做到39%，這帶來了更低的排放和油耗。
中國500噸級液氧煤油發動機全工況半系統試車成功，護航登月計劃
4台助推器——8台120噸級液氧煤油發動機，再加上芯一級兩台50噸級氫氧發動機，構成了中國運載火箭的最強動力。長征五號火箭的地面推力超過1000噸，近地軌道運載能力達到25噸——能夠將一輛重型卡車輕鬆送入太空。
2030年前後，中國將實現首次航天員登月，並開始建立月球基地。這就需要運載能力更強的重型火箭。
500噸級液氧煤油發動機的最大推力，是現役120噸級發動機的四倍還要多。這將是世界上推力最大的雙噴管液氧煤油發動機。
這台發動機採用雙推力室設計，渦輪泵轉速可以達到每分鐘16000轉，形成75兆帕的強大壓力，每秒鐘輸送的燃料就多達1.6噸。僅用三秒鐘，就可以形成最大推力。
500噸級火箭發動機無論是渦輪泵的功率，還是發動機的體積，都相應地增加。在不影響推力和運載能力的情況下，減輕火箭發動機自身的重量，就顯得十分重要。
航天科技集團六院重型火箭發動機的研發副總師陳暉，帶領團隊，大量運用了數字拓撲技術，使得500噸級重型火箭發動機的自身重量，減少了30%，在推力和載荷之間找到了平衡。
500噸級發動機渦輪泵輸出功率高達12萬千瓦，相當於一個小型水電站的功率。重型運載火箭發動機，代表著世界航天動力的最高水平。
2021年3月5日，中國自主研製的500噸級液氧煤油火箭發動機，全工況半系統試車，取得圓滿成功。
中國航天科技集團六院黨委書記劉志讓
半小時觀察：
裝備強國，動力先行。今天的中國，有足夠的信心和實力，向著更遠的太空探索。從能源到交通，從工廠到城市，從空天到海洋，這些性能強悍的動力巨獸，驅動著這個國家一路向前。邁向裝備強國，中國正發動引擎，全速前進。
