时间:2026-09-08 00:00:00 来源: 株洲市工业和信息化局 来源截图
近日,株洲格斯特动力机械有限责任公司(以下简称“格斯特”)传来喜讯,由其自主研发的GH630型航空活塞发动机与GR20型地面燃气轮机同期完成点火验证,各项核心参数均稳定控制在设计范围之内。
这不仅仅是一次成功的点火——它意味着一家民营企业在航空发动机这颗“工业皇冠上的明珠”领域实现了从0到1的关键跨越,一举填补了国内300马力级水平对置风冷航空活塞发动机,以及微型高速燃气轮机在应急动力领域的两项空白。
民营企业闯入航空动力“无人区”
航空发动机,向来是技术壁垒最高、产业链最复杂的领域之一。长期以来,国内中小型通航动力、小型高速燃气轮机等细分赛道几乎被进口产品垄断——这也是格斯特团队一直想要打破的困局。
格斯特的核心团队深耕航空动力领域十余年,汇聚了来自南航、北航、西工大、国防科大、北理工等高校飞行器动力工程、机械工程专业的骨干力量。凭借这支队伍,公司在短短数年内完成了从“跟跑者”到“并跑者”的身份转变。
“进口发动机一旦坏了,等配件可能要几个月,”研发负责人坦言,“我们自己造,周期可控、成本可控。低空经济要大批量铺开,成本和时间就是生命线。”这句话,道出了格斯特入局的初心,也点明了国产替代的现实紧迫性。
一“心”服务空中 一“芯”守护地面
此次同步点火成功的两款发动机,分别瞄准了低空经济与应急保障两大战略赛道,如同一对孪生兄弟,各自扛起不同的使命。
GH630型航空活塞发动机采用六缸水平对置设计,额定功率高达300匹马力,带螺旋桨推力可达680—760公斤,能够为1至1.5吨级平台提供充足动力。这台发动机的诞生,直接填补了国内该功率级别水平对置风冷航空活塞发动机的空白,可为4至6座载人固定翼飞机、轻型直升机及中大型货运无人机“强壮筋骨”,尤其适用于农林作业、应急巡航、物资投送等大载重、强爬升的严苛工况。
针对传统水平对置风冷发动机的三大老大难问题——两侧气缸回油不均、冷机启动油膜建立慢、多缸散热一致性差,格斯特团队重新优化了油道分配与曲轴动平衡设计。实测数据显示,整机振动水平已优于同级别进口机型,用实力打破了“进口更优”的固有认知。
如果说GH630是“力量担当”,那么GR20就是名副其实的“精悍尖兵”。这台单轴式紧凑燃气轮机整机干质量仅48公斤,转速却高达每分钟61000转,能够输出180千瓦功率——相当于用一台家用微波炉的体积,释放出堪比小型电站的能量。
配套高速多绕组永磁同步电机与控制器后,GR20可按多种模式灵活输出交直流电,一举突破了小型高速转子动力学设计与热管理技术两大瓶颈,填补了国内微型燃气轮机在多功能应急供电领域的空白。无论是分布式发电、特种设备辅助动力,还是混合动力飞行器,都能看到它大显身手的场景。
从“打不着火”到“稳如泰山”
从图纸走向点火成功,从来不是一蹴而就的坦途。GH630历时18个月,GR20更是耗费两年心血——看似简单的“打着火”三个字背后,是一场场惊心动魄的技术攻坚战。
GH630研发过程中最棘手的难题,莫过于多缸点火顺序与燃烧一致性问题。首轮盘车试验中,两套磁电机驱动的多缸火花塞出现了点火相位离散度偏大、部分气缸提前角偏移的异常现象。问题根源盘根错节,涉及曲轴间隙、齿轮啮合、正时顺序、点火定位等多重因素相互耦合,牵一发而动全身。
“按图纸调了七八遍,还是不行,”研发负责人回忆起那段日子仍心有余悸,“那段时间大家都快崩溃了。”
面对困局,团队果断放弃“头痛医头”的单一调整思路,转而采取单缸隔离排查与整机联合调试相结合的策略。他们用示波器逐一校验每个磁电机的实际放电位置,反复拆解、反复复测,硬是靠着这份“较真”劲儿,一点点优化正时基准,最终实现了六缸顺序点火、平稳怠速——从“打不着火”到“稳得住转”,这一步走得格外艰难,也格外扎实。
另一场硬仗,发生在风冷气缸的铸造工艺上。这个集散热、气道、进排气、火花塞安装座于一体的核心部件,结构极为复杂,堪称发动机的“心脏瓣膜”。
项目初期,铸造材料流动性差、缺陷频出,高温性能始终无法达标。面对这块“硬骨头”,团队没有退缩,而是与铸造方反复试验、反复磨合:更换材料配方、更新热处理制度、采用金属芯浇铸工艺……在无数次失败与调整中,终于实现了核心部件的稳定合格生产。
相比之下,GR20的攻关战场则在更微观、更极致的转速世界里。团队从零开始搭建验证体系,一步步摸清61000转高转速下的振动特性与热边界条件——这相当于在针尖上找平衡,容不得半点马虎。
100%国产化背后的硬核底气
与进口产品相比,格斯特的竞争优势不仅体现在技术参数上,更藏在供应链的完全自主可控之中。
两款发动机的整机核心零部件已实现100%国产化生产,彻底摆脱了海外订货周期与出口管制的束缚,采购及维修成本因此大幅降低。目前,公司已配备110台套生产设备及近30台套检测设备,具备了完善的生产体系与批量生产能力,为后续规模化交付打下坚实基础。
“我们依托自有台架试验条件,可以快速完成点火、润滑、性能、耐久试验的迭代验证,”研发负责人介绍道,“还能针对国内高原、海面等特殊环境开展标定优化,让发动机更适配国内作业环境。”这份“贴地飞行”的本土化优势,正是进口产品难以企及的软实力。
目前,GH630与GR20两款发动机已正式进入后续适航验证与量产准备阶段,计划于年底前交付用户样机,开展装机验证。
从一张图纸到点火成功,从技术空白到自主可控,格斯特用几年时间走完了一条不平凡的路。这家民营科技企业正以硬核创新为笔,为国产飞行器写下更强劲的“中国心”篇章——而这,或许只是国产航空动力崛起故事的开始。