中国造出重型燃气轮机，美女博士立大功

前段时间，中国传出震惊世界的消息，国内首台F级50兆瓦重型燃气轮机研发成功，中国成功突破欧美国家长达70年的技术封锁，成为世界上第五个能够自主制造重型燃气轮机的国家。那么问题来了，什么是重型燃气轮机？重型燃气轮机究竟有多牛？从被技术封锁70年，到如今实现100%纯国产，中国如何打破欧美的技术垄断？

所谓的重型燃气轮机，它是目前世界上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。重型燃气轮机是一个庞然大物，它由数万个零部件组成，工作时需要承受高温高压的恶劣环境，因此设计和制造的难度极大，能否制造重型燃气轮机，集中体现了一个国家的工业水平，因此燃气轮机又被誉为装备制造业皇冠上的明珠。

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一台重型燃气轮机，主要由压气机、燃烧室以及燃气涡轮三部分组成。它的工作原理也并不复杂，简单来说就是压气机吸入外界空气，然后与燃料在燃烧室混合燃烧产生高温高压气体，这些气体推动燃气涡轮高速旋转，从而达到驱动或者发电的目的。

重型燃气轮机被誉为制造业皇冠上的明珠，主要应用于军事和发电领域。时至今日，舰用燃气轮机逐渐成为了世界各国军舰的主动力系统，例如美国通用公司研制的LM2500舰用燃气轮机，几乎成为了全球一半海军的标配，因此没有燃气轮机制造技术，就很难发展强大的海军力量。燃气轮机除了可以驱动军舰之外，还是天然气发电站的核心设备，一般来说，舰用燃气轮机的功率只有数十兆瓦，而用于发电的重型燃起轮机，功率则可以高达上百兆瓦。因此无论是为了军事发展，还是保证能源安全，国家都必须掌握燃气轮机的核心技术。

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燃气轮机的理论最早是在1791年由英国人提出，直到1905年，法国人才造出了第一台燃气轮机，在后来的一百多年时间里，也只有美、英、俄、乌四国能够自主制造重型燃气轮机，因此全球的重型燃气轮机市场也都几乎被欧美公司所垄断。

近代中国经历了许多磨难，新中国成立之后，可谓是百废待兴，工业起步比较晚，再加上中国在很长一段时间里，都没有意识到燃气轮机的重要性，因此长期以来，中国的重型燃气轮机制造技术几乎是一片空白，功率超过五兆瓦的燃气轮机只能依靠进口。

由于技术掌握在欧美国家手中，因此欧美国家也掌握了重型燃气轮机的定价权，中国只能以高价进口重型燃气轮机，更让中国感到屈辱的事情就是，一旦进口的重型燃气轮机出现问题，那么还必须要从国外聘请工程师维修，维修价格昂贵先且不说，更让中国感到愤怒的事情就是这些外国工程师维修时，明令禁止中国人在场，显然这就是赤裸裸的技术封锁，除此之外，欧美国家还经常打压我国燃气轮机企业的发展，目的就是长期收割中国财富。

如果说一直花钱进口，倒也不是什么大问题，毕竟能用钱解决的问题就不是问题，最让中国担心的事情就是，欧美国家为了限制中国崛起，经常卡我国脖子，禁止向我国出口重型燃气轮机，这严重威胁了我国的能源安全，因此无论是为了保证我国能源安全，还是加速中国海军的自主化建设，重型燃气轮机都是我们必须攻克的难题。

为了突破欧美国家的技术封锁，2009年，研制重型燃气轮机的重任落到了东方电气集团，东方电气集团迅速组建攻坚团队，开始踏上自主研发F级50兆瓦重型燃气轮机的艰辛征程。

重型燃气轮机虽然工作原理十分简单，但是它的结构十分复杂，一台50兆瓦的重型燃气轮机零件就多达数万个，从设计技术到材料机械，再到试验设施，都是一项非常庞大复杂的系统工程。其中燃烧室外壳以及叶轮的研制可以称得上是难题中的难题。

我们都知道，燃气轮机就是通过燃烧燃料推动叶轮做功的机器，因此燃气轮机内部一直都处于高温高压的极端环境，燃料在燃烧室点燃爆炸生成高压气体，因此燃烧室承受的压力最大，外壳不能出现任何的变形和裂纹，否则就会发生爆炸。

除此之外，由于叶轮所处位置温度极高，温度最高可达2000摄氏度，再坚硬的金属，在如此高温的环境之下，也会像冰淇淋一样融化。除此之外，由于叶轮的转速会在一分钟内加速到15000转，因此叶轮叶尖部分所承受的离心力，是中心位置的一万倍，如此恐怖的离心力，能够瞬间把普通金属甩成面条。

想要解决这个难题，无非就是加强材料的强度和耐热度，找准了大方向之后，中国科研团队开始进行无数实验，最后发现在燃烧室外壳以及叶轮的材质中加入镍基和钴基合金，可以大大加强材质的强度与稳定性，解决了开裂问题。

想要让叶轮的叶片承受住高温以及离心力，则需要从叶片的形状设计入手，为了减少叶尖处的离心力，中国科学家把叶片设计成了空心状态，并做成了指定的形状 ，这样就可以避免叶片会被离心力拉扯成为面条。

至于如何解决耐高温这个问题，中国科学家则从巧克力冰淇淋得到灵感，在叶片表面镀了一层陶瓷防护层，要知道陶瓷的耐热远胜于金属，这样就完美解决了叶轮制造难题。

历经十年时间，中国科研团队攻克了大量难题，最终在2019年，中国自主研制的首台F级50兆瓦重型燃气轮机点火试验成功，这标志着我国成为世界上第五个拥有自主建造重型燃气轮机的国家，中国也由此突破了西方国家长达70年的技术封锁。

值得一提的事情就是，欧美国家曾花费一百多年攻克重型燃气轮机的制造难题，如今中国借鉴欧美国家的经验，仅用10年时间，投资不到20亿人民币就完成了重型燃气轮机的制造，再一次证明了中国劳动人民的创造力。

中国突破欧美国家重型燃气轮机的技术封锁，我们首先需要感谢为此付出大量心血与汗水的科研人员，其中有一位美女博士，可以说是中国重型燃气轮机制造成功的最大工程，她就是段方苗。

作为一名美女博士，段方苗是中国航空发动机及燃气轮机专项研究团队的主心骨，段方苗带领这个平均年龄只有34岁的团队，仅用3年时间就攻克了燃气轮机的核心难题，在50兆瓦重型燃气轮机研发成功之后，段方苗团队并不满足于此，如今开始攻克300兆瓦重型燃气轮机的制造难题，并且取得了十分不俗的成绩。

如果说中国完成50兆瓦重型燃气轮机的制造，仍落后于西门子等世界最先进燃气轮机制造商15年，那么如果中国能够成功研制300兆瓦重型燃气轮机，就意味着中国在重型燃气轮机制造领域对欧美国家实现了反超。相信在中国科研人员的努力这下，这一天将会在不久的将来成为现实。好啦，今天的视频就聊到这里，我是连横小妹，我们下期再见。