官媒:太行航空发动机启动难问题已被克服!

尽管已经过去一年多了,但一想到“太行”发动机通过设计定型审查的那一刻,作为总设计师的张恩和仍久久不能平静。


2005年12月28日,在辽宁这片中国工业的沃土上,在我国大中型航空发动机的摇篮———中国一航沈阳发动机设计研究所,诞生了我国自行设计研制、具有自主知识产权的第一台大推力涡轮风扇发动机,人们给它取了个响亮的名字:太行。


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正像诗中描绘的那样,“将登太行雪满山”,现实中研制“太行”的难度更是超乎想象,以张恩和为总设计师的“太行”研制团队,历经18载艰苦攻关,突破了数十项核心技术和关键技术,攻克了200多个重大障碍和技术难题,终于在世纪之初研制出了先进的航空动力,一颗强健的“中国心”。


由涡喷到涡扇,由中等推力到大推力,由第二代到第三代,“太行”发动机实现了三大历史性跨越!立足国内保障我国第三代战斗机的动力装置需要,解决长期困扰我国航空事业的发动机“瓶颈”,英雄的“太行”设计者们走出了中国航空发动机自主创新的发展之路。


18年铸“太行”,圆国人世纪梦想,我国因此成为继美俄之后世界上第三个有能力研制大推力航空发动机的国家


从“太行”研制工作正式启动,到2005年发动机设计定型,整整18年,沈阳发动机设计研究所的设计者们铸起了一座中国航空史上的丰碑。除了吃饭、睡觉,每时每刻我们心里想的就是“太行”,张恩和这样回忆波澜壮阔的18年,一代发动机设计师就这样竖起了一座里程碑。


“太行”的问世,是我国军工以及原材料、加工、设计等领域的一项重大技术突破,我国因此跻身世界仅有的能够研制大推力航空发动机的三个国家之一,我国空军第三代战机所需动力也因此有了自主保障,“太行”成为我国航空动力发展中的重大转折。


在我国航空工业领域,一直流传着“心脏病”的说法,由于不具备研制发动机这一飞机核心部件的能力,飞机的发展遭遇了发动机“瓶颈”的严重制约,“心脏病”成为我国航空工业的心腹之痛,“太行”要解除的就是这个“心腹之痛”。


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上个世纪80年代以来,国外战斗机已普遍使用第三代涡扇发动机,世界航空强国也开始为第四代战斗机研制新一代发动机,而我国的航空发动机研制还停留在第二代的水平上,与发达国家的差距在进一步拉大。航空发动机研制必须迅速迎头赶上,张恩和们发出了这样的誓言:拼搏!为拥有一颗强健的“中国心”!


然而真正开始着手研制,困难和曲折接踵而至。早在上个世纪30年代,美、苏、英等国就已开始研制发动机,而我国航空事业起步较晚,从仿制到改进到自主设计,走过了一段漫长的道路。研制飞机难,研制发动机更难,研制大推力发动机难上加难,发动机的研制几乎成了欧美几个发达国家独享的盛宴,其他国家几乎无人敢于问津,即使有,基本上也是望而生畏,或者知难而退了。而对于大推力发动机,当时,世界上只有美国和苏联两国的三家企业有研制实力。


当中国的发动机事业开始起步的时候,世界航空大国实行了严密的技术封锁。没有技术和经验可以借鉴,没有时间与财力可供消耗,中国发动机的研制之路举步维艰。打破国外的技术垄断和封锁,掌握大推力发动机的核心技术,越是困难越激发出了“太行”设计者们昂扬的斗志,况且,我国的国防事业急需“太行”成为空军的装备,一刻也不能耽误!


亦步亦趋只能步步落后,从一开始,以当时的总设计师李志广和张恩和等为代表的发动机设计者们就确定了这样的目标,瞄准当时世界最先进的第三代大推力发动机,以创新实现超越。18年里,设计者们克服了设计、试制、材料、工艺等方面的重重困难,解决了装配、试车、试验、试飞等过程的道道难题,世纪之初,我国第一台自主创新品牌的大推力涡扇发动机“太行”横空出世,一举解决了我国空军主战机种受制于人的局面,圆了中国人的世纪梦想。


“太行”发动机达到了三代机的水平,这是目前国外正在大量使用的动力,人们比较熟悉的F15、F16、F14和苏27等当前各国主力作战机种所配装的发动机,都是三代机。“太行”可以为我国数型飞机提供动力,在一定程度上缓解了我国发动机对飞机发展的制约,同时,还可以更快更好地进行“太行”系列发动机的研究开发,更为便捷地开展新型发动机预研,缩短研制周期。


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“太行”发动机的设计定型及系列发展,为我国航空动力事业发展开辟了新天地,张恩和满怀信心地告诉记者,有了“太行”作基础,可以派生发展出战斗机、轰炸机、运输机的动力以及舰船动力和工业燃气轮机,可以说,“太行”开启了中国航空发动机事业的新时代。


交织着喜悦与泪水,浓缩着光荣与梦想,在核心技术特别是尖端军工技术根本不可能引进的情况下,通过研制“太行”走出来的以我为主、不断超越的自主创新之路就更显珍贵


选择了第三代大推力发动机作为主攻方向,设计者们就是给自己出了一道难题。研制之初,经验缺乏,基础薄弱,设备简陋,经费紧张,我们的起点几乎就是一张白纸,然而就是在这张白纸上,以张恩和为代表的设计者们却绘出了一幅壮丽的画卷。


1987年“太行”项目启动,从那时起,张恩和与“太行”研制团队就和创新结下了不解之缘,18年里,在“太行”身上,采用的有预研基础的新技术、新材料和新工艺就多达数十项,首次采用了带进气可变弯度导向叶片和超塑成型扩散连接的进气机匣,这是国内该项设计技术的全新突破;两级低压涡轮首次采用了复合倾斜弯扭的三维气动设计,其效率达到国际水平;而复合材料外涵道机匣是国外第四代发动机的技术,填补了国内航空发动机技术的空白,中国的航空科技人员已经掌握了当今先进的发动机设计技术。


在采访现场,记者看到了被誉为“现代制造业皇冠上的明珠”的涡轮高压叶片,尽管只有火柴盒大小,但一个就值上万美元,一台“太行”发动机需要配备几十个。别小看了这几十个“火柴盒”,正是有了这可贵的“明珠”,才有效实现了“太行”在高温条件下的技术性能。



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张恩和告诉记者,涡轮高压叶片完全是自主创新的产品。广大参研人员不畏艰险,集智攻关,打破了国际上严密封锁,攻下了高温、高负荷运转条件下仍正常工作的这一战果。要研制出这个小“火柴盒”,材料、设计、工艺和加工技术必须都得过硬,“太行”发动机试制加工使国内航空发动机行业制造水平上了一个大台阶。


有效降低发动机的重量,这对于提高飞机的性能具有重要意义。数据显示,发动机的重量每增加1公斤,为其配套的设备就需要5公斤,降低发动机的重量就成为“太行”设计者们“斤斤计较”的大事。在“太行”上首次采用的超塑成型扩散连接带可变弯度导向叶片的进气机匣,今天在外行读来依然拗口,在当时设计者们也着实费了一番气力。研制之初,某国的航空领域专家给出了研制进气机匣的最低重量:49公斤。张恩和没信这个邪,“太行”团队向权威发起了挑战,拿出了自己的成果:34.5公斤,外国专家折服了。


采访中,发动机“可靠性”的话题被不时提起。张恩和告诉记者,从一开始,“太行”的可靠性就被研制组放在了第一位,始终十分注重发动机的整机试车。不仅“太行”发动机零部件试验范围之广、项目之全、时数之多,创国内发动机研制史之最,而且,从1997年开始,“太行”整机试车时数每年成倍增长,创下了国内发动机型号研制史上的最高纪录。


2001年6月6日,承载着几代人的期盼和重托,装载着“太行”的新型战鹰风驰电掣般离开跑道,直刺蔚蓝色的天空,“太行”首飞成功!当年10月,“太行”的科研试飞做完了最后两个起落后,提前两个半月完成试飞任务,这在我国发动机研制史上尚属首次,提前完成试飞任务更是一个创举!


2005年11月,“太行”发动机迎来了设计定型前的最后一道难关———长久初始寿命试车,从慢车、加力再到慢车状态,发动机试车状态良好,各项参数稳定;11月14日,冲破重重难关的“太行”发动机,完成了型号规定的全部试验和试飞考验,拿到了飞向蓝天的通行证;12月28日,一个激动人心的日子,一个必将永载中国航空工业史册的日子,“太行”发动机顺利通过国家设计定型审查,中国开始拥有了自己的大推力航空动力!


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“太行”诞生的过程也是锻造中国研发航空动力顶尖人才的过程,我国开始拥有了一支能够独立研制大推力航空发动机的人才队伍和创新梯队,对于中国航空动力事业来说,“太行”只是一个起点

参与研制“太行”的人都觉得自己是幸运的,张恩和也是这样想,幸运地从前辈手中接过了接力棒,走完了“太行”从孕育到诞生的全过程,又幸运地把接力棒传递给了下一代。


面对记者,张恩和风趣地说,即使我们这帮“老家伙”回家了,我们的发动机事业照样可以干下去,年轻人已经成长起来,通过一个“太行”,我们培养锻造了一支队伍,我们已经有了承担更高端、更艰巨、更光荣任务的基础,“太行”只是我们事业的开始。


“太行”发动机刚研制的时候,技术人员大多是上世纪60年代毕业的大学生,主力是60年代初到1965年、1966年毕业的大学生。一个“太行”造就了一代年轻人,张恩和告诉记者,现在,沈阳航空发动机研究所从设计人员、专业组长、主任、副总设计师到总设计师,通过“太行”的研制,已经全都是80年代毕业的大学生,大多是60年代出生的年轻人。在一线主力专业技术人员中,45岁以下的中青年人员占到80%以上。



副总设计师孙志岩就是伴随着“太行”发动机研制历程逐渐成长成熟起来的佼佼者,如今已成为新一代航空发动机控制领域的专家。发动机是飞机的“心脏”,控制系统则是发动机的“大脑”。在“太行”发动机的设计定型阶段,通过试验、试飞,“太行”不断暴露出高温天气地面起动困难、高空小表速加速性差、空中起动难等诸多问题。孙志岩作为技术攻关战区负责人,在解决高温天气地面起动困难的难题时,对起动供油规律、空气规律、点火特性等进行了大量的分析计算,提出了多项影响起动的关键性问题,进行了近2000次的专项起动试车,成功地解决了发动机的起动难题。“太行”的性能也就在这些不断暴露的问题中开始稳定,开始成熟,而中国年轻的设计者们就在解决问题中逐步成长起来。


18年,6570多个日日夜夜,为了“太行”,多少人倾注了满腔热血,华发早生,多少人积劳成疾、英年早逝,但都终生无悔。


1997年夏,为了解决装机问题,张恩和几乎天天都呆在装配厂房,近60岁的人不时地在装配架上爬上爬下,一次突然一个闪失,一脚踩空翻了下去,头撞在装配架的横梁上,当场昏倒。经过抢救,他睁开眼问的第一件事是,发动机附件排好没有?


张恩和说,每一个参与研制的人,都把自己生命的一部分和“太行”连在了一起,我个人是这样,这个群体也都是这样。


在“太行”这座丰碑上,永远镌刻着这些人的名字:张恩和、李勇、刘永泉、刘国玉、张绍基、李建榕……这仅是“太行”团队的代表,是他们,是这个团队托起了中国航空事业未来的希望!


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