文 | 文渊的历史书
编辑 |文渊的历史书
前言在现代工业中，有一个关键部件可以说是装备制造业“皇冠上的明珠”，他就是重型燃气轮机，也是迄今为止效率最高的热功能转换类发电设备。
一个国家是否掌握这项技术，直接关系到其在航空、航海、电力等领域的工业制造水平。
但就是这样一个国之重器，却长期被欧美等国家所垄断，他们对中国实施了长达80年的技术封锁！使我国在这个领域一度落后海外20年！
买不来、要不来、讨不来，怎么办?中国的答案是:自主创新！
中国重型燃气轮机发展的三个阶段中国重型燃气轮机的发展史，几乎就是一部中国工业自强不息、奋发图强的奋斗史，这其中经历了三个关键阶段:引进、突破和自主创新。
第一阶段，可以称之为"中美蜜月期引进阶段"。
上世纪80年代，中美关系出现了难得的缓和契机，我国抓住这一机遇，引进了很多美国先进的重型装备，其中就包括LM2500燃气轮机。
这款燃气轮机当时是美国海军装备的主力动力，不仅应用于"阿利伯克"级驱逐舰和"提康德罗加"级巡洋舰，甚至很多国外的舰艇也在使用这款燃气轮机。
而且相比中国当时使用的落后蒸汽轮机，LM2500燃气轮机在体积、加速性能、续航能力等方面都有大幅提升，完全可以满足我国当时正在研制的新一代驱逐舰（052型）的动力需求。
但好景不长，上世纪90年代初，由于中美关系再次恶化，美国单方面终止了对华军事合作，禁止向中国出口包括LM2500燃气轮机在内的高科技武器和技术。
这对于当时正在研发的052型驱逐舰来说，无疑是一次沉重的打击，毕竟当时我们的052型动力装置都是按照LM2500燃气轮机的尺寸建造的，和我国其它军舰所用的动力源完全不匹配。
而成功从美国引进的，仅有4-5台，完全不够用，而且后续的维修也是一大难题，自己维修吧？没有这个能力，找美国这个厂家维修吧？他们又不会出手。
所以为了最大程度的避免这个问题，我国将仅有的LM2500燃气轮机装在了两艘052型驱逐舰上使用，而其他已经建造出来却因为缺少动力源的052型驱逐舰，也只能暂时搁置了。
第二阶段，是"乌克兰伸出援手"。
上世纪90年代，苏联解体，乌克兰等原苏联加盟共和国一跃成为中国突破燃气轮机技术封锁的"突破口"。
当时我中国从乌克兰引进了UGT25000燃气轮机，虽然最初引进时存在诸多缺陷，比如原型机过大，无法直接用于国产舰船，但对于中国而言，无异于"雪中送炭"。
中国工程师在消化吸收引进技术的基础上，实现了一系列关键突破和再创新，燃气轮机的国产化率大幅提升。
我们后来也将其应用于"现代级"驱逐舰等新一代主战舰艇，使得人民海军的作战能力得到大幅提升，向实现由近海防御型向远海攻击型的战略转变迈出了坚实的一步。
可以说，乌克兰的援助，让中国海军实力实现了跨越式的发展，整体前进了30年！
第三阶段，是中国燃气轮机发展的"自主攻关阶段"，也是最关键的一个阶段。
进入21世纪，中国经济实力和综合国力大幅跃升，但与此同时，重型燃气轮机的一些关键核心技术，仍被欧美国家牢牢封锁。
意识到问题的严重性以后，我国当即开始将重心放在自主创新上，一大批科研工作者饱含报国之志，也投身到了这场攻坚战中。
在这其中，就有一位80后女博士的身影格外耀眼，她就是北京科技大学材料学专业的博士生段方苗。
2015年，当时还是在读博士的段方苗，毅然加入到了重型燃气轮机叶片攻关团队。
这是一支平均年龄只有34岁的年轻团队，他们要面对的，是一个世界级的技术难题——如何在1600度的超高温燃气环境中，让仅有900度熔点的叶片材料不被烧熔?
难题如此之多，困难如此之大，段方苗和她的团队又是如何攻克的呢？
突破性进展:段方苗团队的贡献在中国自主攻关重型燃气轮机的征程中，最为关键的一环就是攻克燃气轮机叶片这一世界级技术难题。
燃气轮机叶片虽然体型小巧，但却是整个燃气轮机系统的核心部件之一，其制造难度之大常人难以想象。
就比如燃气轮机叶片工作环境，其苛刻程度远超我们想象！
燃气轮机的工作原理是利用燃烧室燃烧产生的高温燃气喷射并推动涡轮旋转，进而带动整个轮机系统运转。
燃气的温度通常高达1400-1600摄氏度，而叶片所用的高温合金材料的熔点温度仅为900摄氏度左右。
如何在燃气温度远超材料熔点的情况下，依然保证叶片不被烧熔、不发生变形，并维持自身的强度和性能，是一个世界级的技术挑战。
用中国重燃透平一级静叶试制项目负责人段方苗的话说，这就好比要让"冰块在沸水中也不融化"。
此外，燃气轮机叶片对制造精度的要求也是非常苛刻！
由于燃气轮机转速极高，叶片还要承受巨大的离心力，因此对其尺寸公差、表面粗糙度等制造指标有着极高的要求。
以段方苗团队负责的一级静叶为例，这种叶片虽然只有手掌大小，但其上开设的冷却孔多达400余个，每个冷却孔的加工精度都要求在0.1毫米以内，哪怕是一丁点误差都可能导致之前所作的努力白费。
同时，叶片表面的涂层质量要求也非常高，100微米厚的陶瓷涂层厚度误差需控制在15微米以内。
如此高的精度要求，对制造装备和工艺水平提出了极高的挑战，但就算如此，段方苗和她的团队选择迎难而上，在自主创新的道路上披荆斩棘。
无数个日日夜夜，他们几乎是住在了实验室里，一次次失败，一次次推倒重来，他们咬牙攻克了一个又一个难关，终于在2018年，成功研制出了国内首个自主设计的重型燃气轮机一级静叶！
但这远不是终点，两年后，又一个振奋人心的消息传来，中国自主研发的首台F级50兆瓦重型燃气轮机成功运行至100%负荷，并于2023年正式投入商业运行。
也就是说，中国成功打破了欧美国家80年的技术垄断，真正实现了重型燃气轮机的国产化。
从零起步到赶超世界先进水平，中国仅用了十几年时间就完成了西方国家近百年的发展历程，也终于让曾经卡我国脖子的西方国家，感受一下来自东方的压力！
但我国在重型燃气轮机这个领域的目标远不止于此，中国重型燃气轮机技术继续快速发展。
2023年，由哈电集团自主研发的9F级重型燃气轮机首次并网发电成功，这是我国首台具有完全自主知识产权的9F级50赫兹重型燃气轮机，标志着中国在这一领域已经达到国际先进水平。
截至2024年，中国已经成功研制出多种型号的重型燃气轮机，并实现了批量生产和商业化应用，从电力生产到船舶动力，中国自主研发的重型燃气轮机正在各个领域发挥重要作用。
结语回望段方苗和她的团队走过的这段艰难历程，我们能够深切地体会到:核心技术，是要不来、买不来、讨不来的，它只能依靠自力更生、自主创新！
正是无数段方苗这样爱国奉献、甘于奉献的科研工作者，他们身上所特有的"咬定青山不放松"和"特别能吃苦、特别能战斗"的品格，铸就了中国创新的磐石基础。
当然，在重型燃气轮机等关键核心技术领域，中国要想真正从"跟跑者"变成"领跑者"，还需要下更大的决心，投入更多的资源，集中力量攻克一个又一个"卡脖子"的难题。
但可以预见的是，随着中国创新型国家建设的不断推进，一个个像"重型燃气轮机"这样的原创性成果，必将层出不穷，中国必将在世界创新版图中占据越来越重要的一席之地！
文章信源：
中国首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机商业示范机组正式投入商业运行--中国新闻网
“让冰在沸水中也不会融化”？他们成了--央视新闻
精巧稳准 毫厘不差--人民网
