基于SIMULINK单轴重型燃气轮机全工况仿真研究

基于SIMULINK单轴重型燃气轮机全工况仿真研究一、本文概述随着能源需求的日益增长和环保要求的不断提高，重型燃气轮机作为高效、清洁的发电方式，在电力、船舶、石油和天然气等领域的应用越来越广泛。燃气轮机的工作过程涉及复杂的热力学、流体力学和控制系统等多个方面，其全工况下的性能仿真研究对于优化设计、提高运行效率和保证安全性具有重要意义。本文旨在利用SIMULINK仿真平台，对单轴重型燃气轮机进行全工况仿真研究。SIMULINK是MATLAB的一个重要模块，它提供了一个图形化的仿真环境，用户可以通过拖拽和连接各种功能模块来构建复杂的仿真模型。通过SIMULINK，我们可以模拟燃气轮机在不同工况下的运行过程，分析其性能参数的变化规律，为实际运行提供理论支持和优化建议。本文首先介绍了燃气轮机的基本原理和单轴燃气轮机的结构特点，然后详细阐述了SIMULINK仿真平台的搭建过程和模型验证方法。在此基础上，本文重点分析了燃气轮机在全工况范围内的性能仿真结果，包括启动过程、稳态运行和变工况响应等方面。本文总结了仿真研究的主要结论，并提出了未来研究方向和展望。通过本文的研究，我们可以更深入地理解单轴重型燃气轮机的运行特性和性能优化方法，为相关领域的研究和工程应用提供有益参考。二、单轴重型燃气轮机的工作原理与特性单轴重型燃气轮机是一种高效、大功率的热力发动机，广泛应用于电力、船舶、石油和天然气等工业领域。其工作原理主要基于燃气燃烧产生的热能，通过一系列的热力循环，将热能转化为机械能。燃气轮机的主要特性包括其高功率密度、快速启停、运行稳定等特点，使得它在现代工业中占据了重要的地位。在单轴重型燃气轮机中，燃气轮机的工作循环通常包括压气、燃烧和膨胀做功三个阶段。压气阶段，压气机将外界空气压缩，提高空气的压力和温度燃烧阶段，压缩后的空气与燃料混合并燃烧，产生高温高压的燃气膨胀做功阶段，高温高压的燃气在燃气轮机中膨胀做功，推动燃气轮机叶片旋转，从而将热能转化为机械能。高功率密度：燃气轮机具有较高的功率密度，单位体积的功率输出大，适用于需要大功率输出的场合。快速启停：燃气轮机可以在较短的时间内完成启动和停机过程，有利于快速响应负荷变化。运行稳定：燃气轮机的转子结构设计和控制系统使得其在运行过程中具有较高的稳定性，能够适应各种运行工况。高效节能：燃气轮机通过优化热力循环和燃烧过程，实现了较高的热效率和能源利用率，有利于节能减排。环境适应性强：燃气轮机适用于各种环境和使用场景，能够满足不同用户的需求。为了深入研究单轴重型燃气轮机的全工况特性，本文利用Simulink建立了燃气轮机的仿真模型。通过对燃气轮机在各种工况下的运行过程进行仿真分析，可以深入了解其工作原理和特性，为燃气轮机的设计、优化和运行提供理论支持和指导。三、仿真平台介绍本研究采用的仿真平台是MATLABSimulink，这是一款由MathWorks公司开发的，广泛应用于数学计算、算法开发、数据可视化以及数值计算的高级编程语言和交互式环境。Simulink作为MATLAB的一个重要组成部分，提供了动态系统建模、仿真和分析的集成环境，尤其适用于多领域复杂系统的建模和仿真。在本次单轴重型燃气轮机全工况仿真研究中，Simulink的模块化特性和图形化编程环境使得我们能够快速构建燃气轮机的各个组成部分，包括压气机、燃烧室、透平以及控制系统等。通过Simulink，我们可以方便地进行模型的参数设置、仿真运行以及结果分析，从而实现对燃气轮机在各种工况下的性能进行预测和优化。Simulink还提供了丰富的库函数和工具箱，如SimscapePowerSystems、SimulinkControlDesign等，这些工具可以帮助我们更加精确地模拟燃气轮机的实际运行过程，提高仿真的准确性和可靠性。通过Simulink的仿真研究，我们可以对燃气轮机的设计、运行和维护提供重要的参考依据，有助于推动燃气轮机技术的进一步发展和应用。MATLABSimulink作为本研究的仿真平台，具有强大的建模、仿真和分析能力，为单轴重型燃气轮机全工况仿真研究提供了有效的支持。通过Simulink的仿真研究，我们可以深入了解燃气轮机的运行特性和性能表现，为燃气轮机技术的改进和创新提供重要的理论基础和实践经验。四、单轴重型燃气轮机全工况仿真模型的建立为了深入研究单轴重型燃气轮机的全工况特性，本文基于Simulink建立了全工况仿真模型。该模型涵盖了燃气轮机的各个关键组件，包括压气机、燃烧室、透平以及控制系统等，并考虑了燃气轮机在各种工作条件下的动态行为。在模型的建立过程中，首先根据燃气轮机的设计参数和性能数据，确定了各个组件的数学模型。压气机部分采用了基于特性的模型，根据压气机的压比和效率特性图，通过插值方法得到不同工况下的压比和效率。燃烧室部分则根据燃料流量和空气流量的关系，计算燃烧产生的热量。透平部分则根据透平进出口的温度和压力，计算透平的输出功率。在模型的搭建过程中，还充分考虑了燃气轮机控制系统的影响。控制系统通过调节燃料流量和空气流量，控制燃气轮机的输出功率和转速。在模型中，通过反馈控制策略，实现了对燃气轮机输出功率和转速的精确控制。为了更准确地模拟燃气轮机的全工况特性，模型中还考虑了燃气轮机在各种工作条件下的热力学和动力学特性。例如，在部分负荷工况下，燃气轮机的压比和效率会发生变化在高转速工况下，燃气轮机的动力学特性也会受到影响。最终，通过Simulink的仿真环境，将各个组件的模型连接起来，形成了完整的单轴重型燃气轮机全工况仿真模型。该模型能够模拟燃气轮机在各种工作条件下的动态行为，为后续的仿真分析和优化研究提供了有力支持。五、仿真模型的验证与校准在完成了基于SIMULINK的单轴重型燃气轮机全工况仿真模型的构建后，验证与校准这一环节显得尤为重要。这不仅是对模型准确性的检验，更是为后续的性能分析和优化奠定基础。验证阶段主要目的是确认仿真模型是否正确地反映了实际燃气轮机的物理行为和动态特性。为此，我们利用实验室已有的燃气轮机实验数据，对比仿真结果与实际运行数据。在不同工况下，对比了燃气轮机的转速、功率、效率等关键参数。结果显示，仿真数据与实验数据在趋势和数值上均保持了较高的一致性，证明了仿真模型的有效性和准确性。尽管模型在验证阶段表现出良好的一致性，但由于燃气轮机系统的复杂性，以及实验条件和环境因素的限制，模型仍可能存在一定误差。校准阶段致力于通过调整模型中的某些参数，以进一步减小仿真结果与实际数据之间的差异。我们采用了参数估计和优化算法，对模型中的关键参数进行了迭代调整。经过多次校准，仿真模型与实际燃气轮机的性能数据之间的偏差得到了显著降低，模型的预测能力得到了显著提升。经过验证与校准，基于SIMULINK的单轴重型燃气轮机全工况仿真模型表现出了较高的准确性和预测能力。这不仅为后续的燃气轮机性能分析和优化提供了可靠的工具，也为进一步的研究和应用奠定了基础。未来，我们将继续完善和优化仿真模型，以更好地满足实际工程需求。六、全工况仿真结果分析为了全面评估单轴重型燃气轮机的性能，我们在SIMULINK环境中进行了全工况仿真研究。在这一部分，我们将详细分析仿真结果，并对燃气轮机在各种工况下的表现进行深入探讨。在全负荷工况下，燃气轮机的各项性能指标均达到了预期要求。通过仿真数据的分析，我们发现燃气轮机在满负荷运行时，其热效率、排放性能以及动态响应特性均表现优秀。具体来说，燃气轮机的热效率在全负荷工况下接近设计值，这表明燃气轮机在满负荷运行时能够有效地将燃料能量转化为机械能。同时，排放性能也达到了相关环保标准，显示出燃气轮机在环保方面的优势。在动态响应方面，燃气轮机能够快速响应负荷变化，保证电力系统的稳定运行。在部分负荷工况下，燃气轮机的性能同样表现出色。仿真结果显示，在部分负荷工况下，燃气轮机能够通过调整燃料供给和空气流量等参数，实现稳定的运行。虽然热效率在部分负荷工况下会有所下降，但仍然保持在较高水平。排放性能在部分负荷工况下也没有出现明显的恶化，表明燃气轮机在环保方面具有较好的适应性。在低负荷工况下，燃气轮机的运行性能也值得关注。仿真结果显示，在低负荷工况下，燃气轮机需要通过降低燃料供给和空气流量来维持稳定运行。虽然这种情况下燃气轮机的热效率会有所降低，但仍然能够满足电力系统的需求。同时，在低负荷工况下，燃气轮机的排放性能仍然保持在可接受范围内，这得益于燃气轮机先进的燃烧技术和排放控制策略。通过SIMULINK全工况仿真研究，我们对单轴重型燃气轮机的性能有了更深入的了解。仿真结果表明，燃气轮机在各种工况下均表现出良好的性能，无论是在满负荷、部分负荷还是低负荷工况下，都能够保持稳定的运行和较高的热效率。同时，燃气轮机在环保方面也表现出色，排放性能达到了相关标准。这些仿真结果为燃气轮机的实际应用和优化设计提供了有力支持。七、结论与展望本研究以SIMULINK为工具，对单轴重型燃气轮机进行了全工况仿真研究。通过构建精确的燃气轮机模型，结合先进的仿真技术，我们成功地模拟了燃气轮机在不同工况下的运行特性，并对其性能进行了全面分析。研究结果表明，所建立的燃气轮机模型在不同工况下均表现出良好的动态响应和稳定性，为后续燃气轮机的优化设计和性能改进提供了有力支持。在仿真研究过程中，我们深入探讨了燃气轮机在启动、稳态运行、负荷变化以及故障情况下的运行特性。通过对比分析仿真结果与实际运行数据，验证了模型的准确性。我们还对燃气轮机的关键参数进行了敏感性分析，为运行人员提供了重要的操作参考。虽然本研究在单轴重型燃气轮机的全工况仿真方面取得了一定的成果，但仍有许多方面值得进一步探讨。未来，我们将继续优化燃气轮机模型，提高仿真精度和效率，以更好地满足实际应用需求。同时，我们还将关注燃气轮机与其他能源系统的集成与优化，为实现更高效、环保的能源利用提供技术支持。随着人工智能、大数据等技术的不断发展，未来燃气轮机的仿真研究将更加注重智能化和数据分析。通过引入这些先进技术，我们可以进一步提高燃气轮机的运行效率、降低维护成本，并为实现可持续能源发展做出贡献。单轴重型燃气轮机的全工况仿真研究是一个持续发展的过程。我们将继续关注燃气轮机技术的最新进展，不断完善仿真模型和方法，为燃气轮机的优化设计和运行管理提供有力支持。参考资料：随着能源需求的日益增长和环保要求的提高，燃气轮机作为一种高效、清洁的能源转换装置，在能源领域中具有越来越重要的地位。单轴重型燃气轮机作为一种复杂的动力系统，其性能和稳定性受到许多因素的影响。为了更好地理解其工作原理和性能特性，本研究利用SIMULINK软件对单轴重型燃气轮机进行全工况仿真研究。SIMULINK是MATLAB的一个插件，它提供了一个图形化的界面，可以方便地对动态系统进行建模、仿真和分析。SIMULINK具有强大的仿真功能，可以模拟各种复杂的动态系统，包括机械系统、电子系统、控制系统等。在SIMULINK中，我们首先需要建立单轴重型燃气轮机的模型。模型包括燃气轮机的各个部件，如压气机、燃烧室、涡轮机等。每个部件都有其特定的数学模型，如空气动力学模型、热力学模型等。通过将这些模型集成到一起，我们可以得到一个完整的单轴重型燃气轮机模型。在建立好模型后，我们进行了全工况仿真研究。全工况包括燃气轮机的启动、低速运行、高速运行以及停机等各个阶段。在每个阶段，我们都记录了燃气轮机的性能参数，如功率、效率、排放等。通过对比不同工况下的参数，我们可以深入了解单轴重型燃气轮机在不同运行条件下的性能特性。通过全工况仿真研究，我们得到了大量的数据。对这些数据进行分析，我们可以得出一些有价值的结论。例如，在低速运行时，燃气轮机的效率较低，这是因为在低速时，空气流量不足，导致燃烧不充分。而在高速运行时，由于空气流量增加，燃烧更加充分，效率明显提高。我们还发现，在停机时，由于涡轮机的惯性，燃气轮机需要经过一段时间才能完全停止运转。通过基于SIMULINK的单轴重型燃气轮机全工况仿真研究，我们深入了解了其性能特性和工作原理。同时，我们也发现了一些需要改进的地方。例如，在低速运行时，我们可以考虑增加空气流量或者优化燃烧室设计来提高效率。在未来，我们还将继续对单轴重型燃气轮机进行深入研究，包括其控制策略、可靠性等方面的问题。希望通过这些研究，我们可以为燃气轮机的进一步发展提供有价值的参考。重型燃气轮机是是迄今为止效率最高的热-功转换类发电设备，是发电和驱动领域的核心设备，由于其设计和制造的难度极大，集中体现一个国家的工业水平，也被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”。重型燃气轮机是运用在中型常规航空母舰的主动力。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%。2023年2月14日，首台中国总装的9HA.01重型燃气轮机顺利完成总装下线。2023年6月4日，中国航发“太行110”重型燃气轮机（代号AGT-110）在深圳通过产品验证鉴定。我国已有在运重型燃气轮机超过100台组，主要由GE、西门子、三菱等国际厂商与国内厂商合作生产。但针对压气机、燃烧室、高温透平叶片等需要定期更换的三大核心部件，国际厂商不予转让设计制造技术，极大制约了我国重型燃机的可靠性和经济性。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。R0110重型燃气轮机是“十五”期间863重大专项，“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。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。2022年11月25日，在东方电气集团东方汽轮机有限公司（以下简称“东方汽轮机”）燃机总装车间现场，东方电气自主研发国内首台F级50MW重型燃机首台机组完成设备制造，正式发运。从2009年起，东方汽轮机有限公司组建科研团队，相继攻克三大核心部件的关键难题，并于2019年6月18日完成了原型机的制造总装。2019年9月27日，由中国东方电气集团东方汽轮机有限公司历时10年自主研发的国内首台F级50兆瓦重型燃气轮机，于当日12时许启动空负荷试车，整机点火试验一次成功。东方电气已建立完整的重型燃气轮机设计、制造和试验体系。以50兆瓦燃机为基础，可形成自主技术燃机系列产品，广泛用于能源发电、工业驱动等领域。2022年12月31日，中国产F级50兆瓦重型燃气轮机，在华电清远华侨工业园天然气分布式能源站点火成功。这台F级50兆瓦重型燃气轮机初步预计于2023年1月初正式并网发电，和同功率火力发电机组相比，一年可减少碳排放超过50万吨，联合循环一小时发电量超过7万千瓦时，可以满足7000个家庭1天的用电需求。R0110重型燃气轮机，是2001年以黎明公司为研制总成单位、六〇六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。R0110重型燃气轮机在经过技术改造，换用新燃烧室后，重新编号为AGT-110重型燃气轮机，于2020年12月20日总装下线，2023年6月4日通过产品验证鉴定。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%，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QDQDQC185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。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。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。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。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。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42%；利润同比增长33%，并荣获中国一航财富奖银奖。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