天目山实验室瞄准航空发动机“卡脖子”问题

优化顶层热管理方案、创新换热器部件设计、基础换热单元试验……这些听起来“高大上”的专业名词，是天目山实验室分布式能源与热管理团队每日的必修课。

昨日，记者走进天目山实验室，探访一项科研成果——空天动力换热器。谁能想到，一排排横纵交错的细管组成的部件，竟是决定航空飞机发动机性能的关键。

(资料图片仅供参考)

“超薄壁厚微细管、紧凑式蛇管排布、全环多模块……”采访现场，“95后”博士栗孟晨又说出了一连串记者听不懂的名词，他戴着手套拿起展品，如数家珍地向记者讲述空天动力换热器结构。

去年6月，天目山实验室成立。作为省委省政府批准成立的浙江航空技术实验室，天目山实验室以打造航空科技国家战略力量、支撑引领浙江省航空产业高质量发展为目标，致力于实现航空领域核心技术创新，形成航空科技引领能力，从而构建全球航空领域的创新源头和人才高地。

空天动力换热器是天目山实验室从国家重大战略出发，瞄准行业痛点，重点攻坚的科技创新成果，主要应用于解决航空发动机的热管理问题。

“由于飞行马赫数和涡轮前温度不断提高，先进航空发动机将面临极为苛刻的热环境，综合热管理研究是解决热问题、保证发动机安全可靠且高效运行的关键。”栗孟晨向记者介绍道，“我们对发动机整机多股能流进行协调匹配，形成热管理方案，采用高效低阻紧凑的换热器部件，实现了冷热交换。”

记者了解到，天目山实验室研发的空天动力换热器采用薄壁细管束、紧密排布的顺排管束流动单元，可以在小空间内实现高效换热，功率密度比达到了国际一流水平，能在毫秒级时间内实现冷热工质的快速热平衡，且能够在23克功率谱密度条件下长时间可靠工作，同时满足航空产品高效紧凑轻质的使用要求。

简单来说，空天动力换热器就是“高效换热”“紧凑轻质”“可靠工作”，但要把这几个词联系起来变成实现并不容易。

同样是“95后”博士的覃扬佳告诉记者，目前航空发动机不断追求高转速、高温、高推重比和高可靠性，严苛的使用环境对换热器提出了更高要求，既要满足热管理方案提出的性能要求，又得具备轻质高效且低阻的特点。所以，在设计换热器时，应从结构、材料、运行、工艺等多方面考虑，这给团队带来了不小挑战，比如：换热器的设计优化、管束弯制、加工焊接及装配过程。

通过迭代研究、与各大院所深入交流，实验室研究人员不断优化换热器设计方法、加工工艺、测试技术等，最终形成了一套较成熟的空天动力换热器产品研发生产流程，最终成功研发出国内首台发动机油气换热器工程样机，并面向飞行任务需求，积极推动研究成果落地实践。

截至目前，整个团队已与多家航空航天科研院所达成项目合作，完成了近十项换热器产品设计方案，并交付了多款产品实物。这意味着天目山实验室已具备航空用高效紧凑低阻换热器全流程设计、加工和生产能力。

未来，天目山实验室分布式能源与热管理团队将面向新一代绿色航空发动机的综合热管理需求，解决整机系统级多能流匹配、能量传递核心部件设计、热端部件温度测量等关键技术，形成绿色发动机综合热管理方案，支撑绿色航空发动机研发。

记者手记

科技成果只有转化落地，被市场认可形成高科技产业，才是真正的生产力。

在采访中，记者深刻感受到天目山实验室推动创新建设的强劲动力与脉搏。每一件高科技产品从无到有、从有到优，从来不是从A到B的简单平移，其背后一定有一个从“实验室”到“生产线”的繁杂过程，更有一批科研人员“多年磨一剑”“板凳甘做数年冷”的决心和行动。

在余杭这片创新创业的热土上，写满了“栗孟晨、覃扬佳……”一个个青年研究员的名字，那是余杭汇聚人才的“一盘大棋”。

“人才引领、创新驱动”是余杭高质量发展的制胜法宝，当这两个法宝实现同频共振、同向发力，必将激活创新创业“一池春水”，为余杭高质量发展注入新动能。