R0110重型燃气轮机的基本概况
2009年2月21日-22日，国家科技部副部长曹健林率专家组赴沈阳，先后深入中航工业动力所和中航工业黎明R0110重型燃气轮机项目设计与制造工作现场进行考察调研。辽宁省副省长滕卫平、沈阳市副市长邹大挺、中航工业副总经理顾惠忠陪同调研。国家科技部863先进能源技术领域计划燃气轮机重大专项课题之一——R0110重型燃气轮机设计与研制项目于2002年10月正式立项，经过10年努力，已经取得突破性进展。2013年11月29日，R0110重型燃气轮机在中海油深圳电力有限公司完成168小时联合循环试验运行考核。截至29日10时，联合循环试验燃机累计运行209小时20分，汽机累计运行187小时57分，机组各项性能指标完全达到设计要求。 刘大响、倪维斗、姚福生、翁史烈、蔡睿贤、徐建中、陈懋章、蒋洪德、陈大光、闻雪友等院士和专家也亲临现场指导。在听取中航工业黎明项目工作汇报后，顾惠忠认为，R0110是自主创新和引进创新相结合的范例，是在科技部、辽宁省、沈阳市领导及专家、院士密切关注指导下，航空工业和全国其他行业大力协同的范例，是军民结合、产学研结合的范例。中国自主研究的第一台重型燃气轮机——R0110重型燃气轮机设计与研制项目已经取得突破性进展。R0110基本负荷114500千瓦，热效率36%，
飞机用燃气轮机的热效率为多少
目前单循环在32％－40％之间，联合循环在52－60％之间。依据透平前温度不同，热效率有所不同，透平前温度越高，热效率越高。
E级（透平前温度1200摄氏度等级），单循环在34％左右，联合循环在53％左右；
F级（透平前温度1400摄氏度等级），单循环在38％左右，联合循环在57％左右；
G（H）级（透平前温度1550摄氏度等级），单循环在40％左右，联合循环在60％左右；
R0110重型燃气轮机的介绍
R0110重型燃气轮机，是2001年以黎明公司为研制总成单位、六○六所为总设计单位联合清华大学、中科院等科研院所和有关企业，共同开发联合研制的燃气轮机。R0110重型燃气轮机研制项目被列为国家“十五”期间“863”能源领域重大专项。 项目采取“官产学研”联合模式发展。项目预算5亿。黎明与606所、清华大学、中科院工程热物理研究所、上海交通大学等单位组成设计研制项目联合体，借鉴国外技术，引进国外智力。
什么叫燃气轮机？
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。
中国在公元十二世纪的南宋高宗年间就已有走马灯的记载，它是涡轮机(透平)的雏形。15世纪末，意大利人列奥纳多·达芬奇设计出烟气转动装置，其原理与走马灯相同。至17世纪中叶，透平原理在欧洲得到了较多应用。
1791年，英国人巴伯首次描述了燃气轮机的工作过程；1872年，德国人施托尔策设计了一台燃气轮机，并于1900～1904年进行了试验，但因始终未能脱开起动机独立运行而失败；1905年，法国人勒梅尔和阿芒戈制成第一台能输出功的燃气轮机，但效率太低，因而未获得实用。
1920年，德国人霍尔茨瓦特制成第一台实用的燃气轮机，其效率为13％、功率为370千瓦，按等容加热循环工作，但因等容加热循环以断续爆燃的方式加热，存在许多重大缺点而被人们放弃。
随着空气动力学的发展，人们掌握了压气机叶片中气体扩压流动的特点，解决了设计高效率轴流式压气机的问题，因而在30年代中期出现了效率达85％的轴流式压气机。与此同时，透平效率也有了提高。在高温材料方面，出现了能承受600℃以上高温的铬镍合金钢等耐热钢，因而能采用较高的燃气初温，于是等压加热循环的燃气轮机终于得到成功的应用。
R0110重型燃气轮机的研发事件
中航工业黎明承担的国家“十五”863计划重大专项R0110重型燃气轮机研制与调试，2014年3月21日顺利通过了专家组验收。在验收工作中，国家863计划先进能源技术领域办公室专家组，认真听取了课题承担单位的情况汇报，审查了验收资料，经过充分讨论与质询后，他们认为：以中航工业黎明为主体组成的联合体，完成了R0110重型燃气轮机的研制、厂内全转速空负荷调试、电厂简单循环72小时试运行和联合循环168小时试运行等工作，并达到了合同书规定的考核指标；承担单位通过课题的开展，初步建立起以R0110燃气轮机为基础的重型燃气轮机设计、制造、试验平台，使我国具备了重型燃气轮机自主研制试验能力；承担单位的课题有效突破了一系列关键技术，取得了一批具有自主知识产权的技术成果；承担单位已全面完成合同规定的研制任务，同意项目通过验收。R0110重型燃气轮机项目自2002年启动以来，黎明先后完成了设计、装配、试车以及外场联合循环试运行。该课题的顺利通过验收，标志着我国首次自主研发的重型燃气轮机研制取得了丰硕成果，将对我国燃气轮机产业发展起到重大的推动作用，同时，对冶金、机械、电子、电力、石油、化工等行业发展也将产生深远影响。
R0110重型燃气轮机的研制背景
国家“十五”“863”项目——R0110重型燃气轮机研制与调试课题，于2008年12月28日在沈阳顺利通过了国家“863”能源技术领域办组织的阶段验收，宣告了黎明公司主制的这一项目取得重大突破。R0110项目预算5亿。此项目由多所院校研究所，借鉴国外技术联合究制。R0110输出功率可达114500KW超过日本多则级驱逐舰的总功率。 经过充分讨论与评议，专家组一致通过了重型燃机的阶段验收，并形成意见：以黎明公司为主体承担单位的联合体通过R0110重型燃机的研制，初步建立了以R0110燃机为基础的重型燃机设计、试验、研制平台，形成了以黎明公司为核心的制造体系，具备了关键部件自主研制能力，实现了关键技术突破。为进一步研制中低热值燃料燃气轮机，完善重型燃机关键部件设计与制造技术奠定了坚实基础。 国家科技部、辽宁省科技厅、沈阳市政府、中航工业以及黎明公司相关领导参加了验收。并纷纷表示，尽快把R0110重型燃气轮机推向市场，最终实现商业化运用。2001年，以黎明公司为研制总成单位、六○六所为总设计单位联合清华大学、中科院等科研院所和有关企业，共同攻占R0110重型燃气轮机这一“制高点”，其项目被列为国家“863”能源领域重大专项。R0110重型燃气轮机是“十五”期间863重大专项，项目预算5亿。黎明与606所、清华大学、中科院工程热物理研究所、上海交通大学等单位组成设计研制项目联合体，借鉴国外技术，引进国外智力。R0110预期输出功率114500KW（150000马力，排水量接近1万吨的日本金刚级驱逐舰的总功率才100000马力），热效率36%。在RO110母型机基础上，可以实现60MW、160MW与200MW以上系列燃机。R0110舰用型号论证工作已经开展，可以作为中型常规航空母舰的主动力。R0110是中国自主研制的第一台重型燃气轮机，它的研制成功预示着中国将成为世界上第五个具备重型燃气轮机研制能力的国家。这对于提高中国的综合国力具有积极推动作用。曹健林对R0110重型燃气轮机项目给予高度评价。曹健林指出，这个项目是中国节能减排攻坚战取得的一项重大成果，要进一步抓紧项目研制进度，加强基础研发，把自主创新的国策落到实处。2008年伊始，中国航空工业第一集团公司（以下简称中国一航）即宣告，由中国一航沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司（以下简称一航黎明）与沈阳发动机设计研究所等单位联合研制的，中国第一台拥有自主知识产权的新型中等功率QD128燃气轮机，经过在大庆油田一航黎明北压电站的一年多运转试验，各项指标达到产品设计要求，正式推向市场。与此同时，国家“863”R0110重型燃气轮机开始总装，一航黎明R0110重型燃气轮机离商业运作近在咫尺。2012年12月15日，中国具有自主知识产权的第一台重型燃气轮机、中航工业黎明R0110重型燃气轮机在中海油深圳电力有限公司现场完成72小时带负荷试验运行考核。 此次运行考核验证了R0110重型燃气轮机的设计状态，是重型燃机研制过程的重要里程碑，为未来实现商业化运行打下了良好基础。2007年12月21日，由中国一航自行研制生产的中国首架自主知识产权喷气支线客机ARJ21-700飞机顺利实现总装下线。ARJ21-700新支线客机的发动机CF34-10A由美国GE航空公司研制，GE公司已经与一航黎明签订了合作生产CF34-10A发动机的框架协议，将来完全由一航黎明为ARJ21-700及后续机型提供动力装置，进而实现民机动力的中国制造目标。在一航黎明，技术产品出新接二连三。这个曾是新中国第一台航空涡轮喷气发动机诞生地的企业，研制出了几十个型号的航空涡轮喷气发动机，创造了许多国内第一。继承着历史的自主精神底蕴，一航黎明在寓军于民、军民结合的战略思想指引下，在装备制造业的尖端领域，特别是航空发动机和燃气轮机方面，一航黎明打破少数发达国家的技术垄断，依靠自主创新研制出“昆仑”、“太行”系列发动机和QD128、QD70、QC185等多型燃气轮机。一航黎明董事长、总经理庞为倡导，注重发挥核心技术专长，集中力量在航空及延伸产品的开发生产上下功夫。要干别人干不了的活，开发生产具有国际竞争力的产品，这就需要自主创新。在新时期，这家国有军工企业重整思想出路，以企业开放文化思维为精神统率，在核心技术专长领域中，聚合众多国内科研院所，联合攻关。同时，一航黎明参与世界500强企业的合资合作，学习对方的先进管理经验，消化吸引先进技术。正是孜孜不倦的自主努力，在装备制造业命脉领域里，一航黎明走出强者步履，力争打造成世界一流的航空发动机生产科研基地和以透平机械制造技术为支撑的大型装备研制基地。通用核心技术摘取制造业皇冠上的“明珠”2007年年末，一航黎明传来成功摘取制造业皇冠上的“明珠”———燃气轮机QD128的消息。经过六年多的自主研制及运行，2007年，运行在大庆北压电厂的QD128燃气轮机机组，成功完成1000小时长期试验试车任务。这是以一航黎明为主进行制造和总成的第一台具有中国全部知识产权的新一代燃气轮机。燃气轮机是一种将化学能转变为机械能的动力装置，是当今世界上最新和最主要的动力机械。人类动力发展历史大致经历几个阶段：人力———马力———蒸汽机 ———燃气轮机。如果说，蒸汽机出现是人类工业革命开始的话，那么燃气轮机则是另一场技术革命。一航黎明副总工程师崔荣繁介绍说：“燃气轮机体现了一个国家的结构力学、材料学、气体动力学、工程热力学、转子动力学、流体力学、电子学、控制理论等学科研究水平和深入程度，集中了机械制造行业所有高精尖技术，因而被称为装备制造业皇冠上的明珠。”燃气轮机广泛应用于发电、船舶动力、机械驱动等领域，成为一个国家科技水平、军事实力、综合国力的重要标志之一，是关系到国家能源和国防建设的重要产业。世界上只有美、英、俄、法、德、日本等几个少数发达国家具备独立研制燃气轮机的能力，其核心技术一直被这些国家所垄断。为了打破少数发达国家的技术封锁，发展中国的装备制造业，打造自主知识品牌。一航黎明联合沈阳发动机设计研究所等单位，在研制中国新型航空发动机的基础上，开始进行航空发动机改燃气轮机的研制工作。一项自主产品的研发，“难”可想而知。而对于这项高技术、高投入和高密集劳动的国际性产品的研制，一航黎明经历艰难的困境更超乎想象。用一航黎明人自己的话说，“我们当时无经验、无资金，技术上又处于新型航机技术尚未成熟”，研制曾长期徘徊不前。但一航黎明始终把发展燃气轮机产品作为企业战略转型的关键，千方百计筹措资金，投入技改，先后投入约1亿元资金，用时任总经理林左鸣的话说：“屡战屡败、屡败屡战，不达目的，决不罢休！”由1999年始，一航黎明每年的思路纲要之中都有燃气轮机研制的具体目标，并建立主管副总经理、项目经理、项目团队三级组织机构和攻关小组。2007年，燃气轮机被定为一航黎明第一号工作项目，力促QD128研制进程和商业化运作。与轻型燃气轮机QD128一道，一航黎明也进入了R0110重型燃气轮机的自主研制加工制造领域，2007年8月已经完成“863”重型燃气轮机主要课题“涡轮叶片精密铸造”攻关成果，进入“大型盘鼓件电子束焊接”的攻关中，一航“863”重型燃机课题组负责人介绍，在完成设计、材料工程应用、标准体系形成之后，“863”重型燃机课题全面进入了加工制造阶段。如此，一个自主品牌的重型燃气轮机正在向我们走来。同时，一航黎明的微型燃气轮机WD-095也完成了研制。至此，一航黎明民用燃气轮机产品就研制开发出三大系列重型、轻型、微型，均拥有国内自主知识产权。合作国产化中国首次制造民机“心脏”燃气轮机尚能在多年由国外引进之后，中国开始能自行研发加工制造并运行成功这颗装备制造业皇冠上的“明珠”。对于航空民用飞机发动机的技术，这一命脉技术国外垄断更甚。一航黎明寻求了一条合作道路，经过五年的艰苦谈判，2007年9月，一航黎明与美国GE航空签订合作生产ARJ21-700新支线客机动力装置CF34-10A系列发动机装配试车合作框架协议。这是一航黎明人争取的又一个第一：这是国内第一个民用客机发动机生产的对外合作项目，标志着中国民机发动机项目与欧美国家的首次合作进入了实质性的领域，标志着国际民机航空动力将首次由中国制造，是中国民机发展史上的重要里程碑。 据一航黎明副总经理贾东晨介绍，中国航空发动机行业自建国以来一直是作为航空工业配套动力。一航黎明多年生产军机；军机和民机在性能、可靠性方面要求有些不一样。这些都需要在与欧美等航空企业合作过程中逐步学习、改进、完善、提升的。这次与欧美系列航空发动机开展合作生产，应该说在技术、管理、产品型谱上是一个跨越。一航黎明给欧美航空企业生产零部件有20多年时间，经过这些年航空工业的大量技改投入，积累技术，具备真正切入整机的条件。整机合作生产对于逐步建立中国航空制造体系意义重大。中国正在运作的大型运输机、大型客机宏伟规划，与欧美企业合作生产整个发动机也是一个非常好的起点。开放文化思维助推技术创造力一航黎明在燃气轮机自主创新、民用航空发动机国际合作引进技术方面都有建树，是来自于企业开放文化思维的结果。作为军工国有企业，经历过阵痛的困难时期，一航黎明形成了自己思想解放变革的文化。一航黎明人都会熟悉这样一段精彩的论述：“变革的基础和前提是企业文化的再造，因为无论哪一种变革，首先要解决的是思想观念问题。思想是行为的先导，是一切行动的‘总开关’，只有这个‘总开关’好使了，才能创造出一种‘上下同欲’的价值观，保证企业稳步发展。”以开放性的文化思维，推动企业技术进步是一航黎明人在技术方面的要求。一航黎明从三个层面展开技术创新：一是面向世界，博采众长，高起点进行技术改造，保持工艺装备的领先；二是面向市场，不断开发、研制出高技术含量、高附加值的新产品，保证产品具有高的质量、低的成本；三是面向未来，抢占航空制造技术的制高点，进行自主创新，以超前研究为先导，突出核心技术的研究开发，保证航空制造技术的先进性。面向世界，就是面向世界500强，展开与美国GE、英国罗·罗、法国斯奈克玛之间的合作，从高起点上进行技术改造。开放性的文化思维还体现在以一航黎明为主体，以产学研相结合形式。一航黎明与中国一航沈阳发动机设计研究所是几十年的老搭档，在“昆仑”等系列发动机方面都有着紧密合作。一航黎明的开放文化使企业不局限于一航自家的研究所，与中科院、清华大学等六家科研院所、上海汽轮、沈鼓等五家企业，共同攻占重型燃气轮机这一“制高点”，是其开放联合攻关的显著例证。同时，对技术中心进行开放式改革。一航黎明2000年、2003年和2005年先后三次对技术中心进行大规模的机构调整，成立了24个平行的专业化研究室、所，形成适合企业特点的扁平化结构。经过几年运行与不断完善，技术中心已经成为创新活跃、支撑有效、反应快捷的创新发展平台。正因为如此，1998年建立的技术中心，在短短四年就进入了国家技术中心行列，并成为博士后、特邀院士工作站。该技术中心还进行开放扩张，先后在北京、上海、俄罗斯建立技术分中心，时刻掌握科研最新成果。另外，与北京航空材料研究院共建“国防科技工业精密铸造技术研究中心”、与北航联合成立“黎明-北航共建试验基地表面工程中心”、与哈工大共建自动化焊接应用中心。短短两三年时间，共获得国家、省部级以上科技成果14项；申请国家专利115项，已授权专利51项。谋新为一航黎明结出了效益硕果。2007年，一航黎明销售收入同比增长19.42%；利润同比增长31.33%，并荣获中国一航财富奖银奖。
R0110重型燃气轮机的总体评价
R0110是我国自主研制的第一台重型燃气轮机，它的研制成功预示着我国将成为世界上第五个具备重型燃气轮机研制能力的国家。这对于提高我国的综合国力具有积极推动作用。他表示，中国一航将继续精心组织、统筹安排，确保研制工作万无一失。 曹健林对R0110重型燃气轮机项目给予高度评价。他指出，这个项目是我国节能减排攻坚战取得的一项重大成果，我们要进一步抓紧项目研制进度，加强基础研发，把自主创新的国策落到实处。
重型燃气轮机的简介
国家“十五”“863”项目——R0110重型燃气轮机于2008年12月28日在沈阳顺利通过国家科技部阶段验收。验收的圆满通过，宣告了R0110重型燃气轮机研制在中航工业黎明取得了阶段胜利。国内首台R0110重型燃气轮机研制取得的成功，实现了中国自主设计研发重型燃气轮机“零”的突破。2010年，在每两年举办一次的中国专利奖评选活动中，中航工业黎明申报的《一种重型燃气轮机》发明专利，荣获第十一届中国专利优秀奖，这也是中航工业唯一获此殊荣的专利。国外研制一台重型燃机往往需要8至10年，而中航工业黎明只用了5年的时间就实现了整机台架试车点火成功；国外研制一台重型燃机经费需要几十亿美元的资金，而黎明公司只用了6亿多人民币。在此之前曾有专家断言：“用这样短的时间和如此少的资金研制一台重型燃气轮机简直是天方夜谭。”中航工业黎明却用最短的时间把不可能变成了现实，从设计试验、材料国产化、加工制造、装配整机、台架点火试车成功到阶段验收，黎明创造了国内制造业的奇迹。
