一、現(xiàn)狀

　　高端發(fā)動機(jī)主軸軸承分民用和軍用兩個領(lǐng)域。由于眾所周知的原因，發(fā)達(dá)國家不僅對我國軍用產(chǎn)品甚至對有軍用可能的技術(shù)都實施嚴(yán)格封鎖。因此，發(fā)展高端發(fā)動機(jī)主軸軸承只能自力更生。我國高端軸承自主配套能力僅占比10%左右，但高端軸承的國內(nèi)市場需求約人民幣200億元，每年需進(jìn)口軸承約40億美元，其中，70%為民用高端軸承。而高端發(fā)動機(jī)主軸軸承，民用市場需完全依賴進(jìn)口，軍用市場則由洛陽LYC軸承有限公司（簡稱洛軸）、中航發(fā)哈爾濱軸承制造公司（原哈軸，簡稱哈軸）、貴州天馬虹山軸承有限公司（簡稱天馬虹山）等少數(shù)企業(yè)承擔(dān)，軸承品質(zhì)同國外一流軸承產(chǎn)品相比也有較大差距。

　　“十一五”以來，國家決定實施包括“大飛機(jī)”等項目在內(nèi)的航空重大專項，標(biāo)志著我國航空工業(yè)發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新階段。航空發(fā)動機(jī)逐漸向更高推重比（推重比10以上）、更高性能、更長壽命要求方向發(fā)展。建設(shè)海洋強(qiáng)國目標(biāo)也正在加快實施步伐，燃?xì)廨啓C(jī)正逐漸從地面發(fā)電機(jī)組向高性能船舶動力領(lǐng)域擴(kuò)展。突破高端發(fā)動機(jī)主軸軸承制造技術(shù)已經(jīng)成為國防安全和國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的重大急需。

　　航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的“心臟”，航空發(fā)動機(jī)軸承作為發(fā)動機(jī)關(guān)鍵安全件，也是航空發(fā)動機(jī)的最重要的核心基礎(chǔ)部件，被公認(rèn)為我國航空裝備發(fā)展的主要瓶頸之一。燃?xì)廨啓C(jī)軸承在主機(jī)上的作用相當(dāng)于航空發(fā)動機(jī)軸承在飛機(jī)上的作用，其作用至關(guān)重要，關(guān)系到燃?xì)廨啓C(jī)乃至艦船的性能、壽命及可靠性。國內(nèi)軸承工業(yè)從20世紀(jì)50年代中期開始起步，主要面向軍用飛機(jī)及地面燃機(jī)軸承，大致歷經(jīng)了修理更換、測繪仿制、試制生產(chǎn)、批量（定型）生產(chǎn)、全面發(fā)展、行業(yè)調(diào)整和技術(shù)提高等發(fā)展階段?？傮w上形成了以洛軸、哈軸、天馬虹山為骨干的行業(yè)生產(chǎn)布局。

　　目前，國內(nèi)基本具備了設(shè)計、研發(fā)、加工制造和試驗各類高端發(fā)動機(jī)主軸軸承的能力。先后完成了千余種不同型號航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)軸承的研制生產(chǎn)任務(wù)。長期以來國內(nèi)軸承行業(yè)在航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)軸承領(lǐng)域以主機(jī)配套為主，盡管積累了不少有價值的實際經(jīng)驗和制造技術(shù)，對航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)軸承也有了較深刻的認(rèn)識，但是產(chǎn)品上同國外先進(jìn)水平比較，仍存在很大的差距。該領(lǐng)域國產(chǎn)軸承與國外的差距主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　1）高速性能。國外現(xiàn)役的發(fā)動機(jī)航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)軸承的dn值最高可達(dá)3.0×106mm·r/min，實驗室環(huán)境最高可達(dá)3.5×106mm·r/min甚至更高；國產(chǎn)軸承最高僅可達(dá)到2.5×106mm·r/min。

　　2）高溫性能。國外軸承的最高工作溫度可達(dá)250～300℃，甚至更高；國內(nèi)僅為200～250℃。

　　3）軸承壽命。國外軍用航空發(fā)動機(jī)軸承壽命在3000h以上，民用航空發(fā)動機(jī)軸承壽命超過10000h以上，甚至可能超過整機(jī)壽命。國產(chǎn)發(fā)動機(jī)軸承壽命較低，多在1000h以下，僅部分軸承可達(dá)到2000h。由于燃?xì)廨啓C(jī)軸承工作要求相對航空發(fā)動機(jī)較為寬松，因此，燃?xì)廨啓C(jī)軸承有較高的壽命要求，國外燃?xì)廨啓C(jī)軸承壽命要求多在6000h以上，甚至有25000h壽命要求；國產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)均為航改燃機(jī)，軸承壽命往往還達(dá)不到6000h壽命要求。

　　高端發(fā)動機(jī)主軸軸承已成為制約我國航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)性能與壽命可靠性的“短板”。彌補(bǔ)這一“短板”，除了自主研發(fā)，沒有其他道路可走。作為戰(zhàn)略性基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品，發(fā)達(dá)國家不可能把高端軸承技術(shù)賣給中國。發(fā)動機(jī)軸承的自主研制和產(chǎn)業(yè)化，關(guān)系到國家安全和國計民生，是迫切需要解決的重大戰(zhàn)略問題?？偟膩碚f，我國軸承研究在以下幾個方面存在嚴(yán)重短板：

　　1）缺乏對軸承物理指標(biāo)、復(fù)雜極端工況（如載荷譜、耦合摩擦、熱與溫升、壽命預(yù)測）的深入系統(tǒng)研究和試驗；

　　2）缺乏高性能軸承材料的試驗研究，缺乏高性能軸承材料的開發(fā)；

　　3）缺乏軸承設(shè)計和制造需要的數(shù)據(jù)支撐；軸承相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、處理與積累不夠，數(shù)字化建模與仿真分析技術(shù)落后；航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)軸承研究領(lǐng)域缺乏權(quán)威的軸承數(shù)據(jù)庫支撐系統(tǒng)；

　　4）缺乏高精度的加工裝備和高性能檢測與試驗裝備，缺乏先進(jìn)加工工藝及模擬工況條件的臺架試驗技術(shù)；

　　5）基礎(chǔ)性技術(shù)研究和前瞻性研究不能滿足快速發(fā)展的飛機(jī)制造工業(yè)對軸承性能的需求，甚至嚴(yán)重滯后。

　　二、發(fā)展趨勢

　　用于航空、航海的高端發(fā)動機(jī)要具備質(zhì)量輕、功率大、污染小、起動快、加速性好和可靠性高等技術(shù)要求。高端發(fā)動機(jī)總的發(fā)展趨勢為：大推力、高功（推）重比、優(yōu)良的起動、加速能力及長壽命和高可靠性。就使用用途來說，燃?xì)廨啓C(jī)分別往大型化和小型化兩個方向發(fā)展；應(yīng)用與滿足城市公用電網(wǎng)需求和滿足工業(yè)發(fā)電、艦船推進(jìn)等需求。隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的要求也越來越高。作為航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵零部件的軸承，其發(fā)展也隨主機(jī)的發(fā)展方向和發(fā)展深度而越來越高?？偟膩碚f，主機(jī)的發(fā)展和需求，對軸承提出了幾個方面的要求。

　　第一，軸承的性能要求越來越高。高性能航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)速越來越高，要求軸承轉(zhuǎn)速與之匹配。轉(zhuǎn)速的提高，要求軸承精度、制造工藝水準(zhǔn)等相應(yīng)提高。軸承轉(zhuǎn)速的提高，對發(fā)動機(jī)的長壽命和高可靠性要求進(jìn)一步提高，軸承的壽命及可靠性也相應(yīng)提高?？梢灶A(yù)期，軸承的dn值將會提高至4.0×106mm·r/min甚至更高，軸承的精度要求將會提升至P2（B）級甚至更高，軸承壽命要求將會向8000h（民機(jī)更高）邁進(jìn)。第二，軸承的適用范圍將會大大提高。對于高溫、耐酸、耐腐蝕、耐鹽霧等特殊工況的適用性將會更加優(yōu)良。軸承新材料、新工藝的開發(fā)、應(yīng)用將極大地提高軸承在特殊工況下的性能和壽命。

　　第三，軸承的結(jié)構(gòu)型式將更加多樣化。航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)主軸上的更多相關(guān)部件的功能將會逐步集成到航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)軸承上，軸承的集成化水平、易使用程度將會大大提高，軸承的使用、安裝、拆卸將會更加簡約、易于操作。

　　第四，更多的非傳動軸承將會被開發(fā)并應(yīng)用到航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)軸承上。非金屬材料的發(fā)展、全新概念的應(yīng)用等，將會有更多性能優(yōu)異的非傳動型式的軸承取得更廣泛的應(yīng)用。

　　第五，隨著信息科技的發(fā)展，信息采集、處理能力的進(jìn)一步提高，軸承的智能化程度也將越來越高。微傳感器與軸承集成，信息采集、處理模塊與軸承集成，組成智能軸承單元，對航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展有重大的意義。