军用航空发动机原型机是最终按照武器装备设计定型程序实现设计定型而研制的发动机,民用航空发动机是原型机最终按照民航适航审定标准取得型号合格证而研制的发动机。
航空发动机从论证到定型的研制过程如图所示,其中设计定型阶段的主要工作内容是进行原型机的研制。
自航空发动机诞生以来,原型机的研制就是航空发动机生产和使用之前必不可少的研制阶段,其结构和最终批量生产和使用的发动机相同。主要研制内容有:根据研制总要求,在工程验证机的基础上,开展原型机设计,通过试制、试验和试飞对设计进行验证完善,并完成相应的试验或试飞考核项目。军用航空发动机原型机的主要考核指标包括:研制要求和型号规范要求的发动机的性能指标、功能要求、寿命和保障性、可靠性、维修性、安全性、测试性、环境适应性等指标;民用航空发动机原型机的主要考核指标还包括发动机的污染排放和噪声等指标。
研制一型发动机一般需要数十台原型机进行鉴定试验和试飞,原型机的试验和试飞时数可达上万小时。军用航空发动机在原型机阶段会同步开展小批量生产和领先使用等工作。
随着数值仿真、数字孪生等技术的成熟与应用,未来将减少研制航空发动机需要的原型机数量,同时缩短原型机研制时间。