扫码订阅

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。


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!


“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!


“太行”发动机在自行设计过程中采用了多项新技术:


带进气可变弯度导向叶片的三级风扇跨音速气动设计;


复合倾斜弯扭的两级低压涡轮三维气动设计;


空心低压涡轮导向叶片、三联整体无余量精铸结构,与高压涡轮对转,效率达到当今国际先进水平;


在国内航空发动机上第一次采用复合材料外涵机匣,相对于钛板焊接结构,重量减轻了30%;


“平行进气”式加力燃烧室,工作范围宽、重量轻、流体损失小,采用分区分压供油方案,保证了在发动机工作包线内的可靠点火和稳定;


全程无级可调收敛扩散尾喷口设计,填补了国内的空白。


实现了由涡喷发动机到涡扇发动机的跨越;


实现了由中等推力发动机到大推力发动机的跨越;


实现了由第二代发动机到第三代发动机的跨越。


记者:作为总师,“太行”的研制给了您怎样的启示?您认为今后中国发动机的研制应注意抓好哪些方面的工作?


张恩和:我觉得有以下这么几个方面的启示:


启示之一是要加大基础研究工作的力度。我们这支队伍在基础研究和基础理论方面还需要多花点力量。也就是说我们的基础研究能力有待加强,技术储备还要增强。如果这种情况不改变,今后的研制会很吃力,再上台阶就很难了。“太行”发动机是“三代机”,要想在它基础上改进改型,进一步提高性能上水平,向“三代半”迈进,就必须上些新的东西,用几项四代水平的新技术:如采用电调系统;装用矢量推力喷口;使用瓦片式燃烧室等。这些势必要求我们提前着眼新设计、新材料、新工艺,进行大量结构、部件、工艺等的研究和试验。“太行”发动机研制整整用了18年,而国外一个发动机型号研制仅需10年左右。就是因为我们发动机的各项关键技术几乎都是在型号立项后同步走的,所以还要一项项去攻关。而先进国家发动机研制的规律是,当发动机型号立项时,许多上水平的关键技术已经预先取得成功了,型号立项后只需进行整机集成。


启示之二是要实现新机研制过程中硬件生产的快速反应。一种新型发动机研制要分几个批次,设计完成之后先生产,不仅要把整机制造出来,还要把一些部件制造出来,然后分别用来做各种整机试验和部件试验;问题暴露出来后修改设计,再投一批;然后再改、再投一个批次。现在我们走一个批次,大概需要2~3年时间。在一些发达国家,发动机生产时间只有6~9个月;而我们生产出一台发动机快的1年半,慢的两年。三年一个周期,硬件生产就占了两年,太长了。如果硬件生产周期可以缩短,“太行”发动机的研制成功就会提前。



启示之三是要坚持不懈地加强发动机研制人才队伍建设。现在虽然有了经过“太行”研制锻炼的技术人员队伍,但还远远不够。搞发动机研制,人是第一重要的,没有人,什么也搞不成。从我们所的情况来看,技术人员绝对数量少,在全所员工中所占的比例也少,不能满足发动机研制新形势的要求,应该进一步壮大这支队伍。而且,技术人员承担的科研任务很重,白天黑夜地干,没有时间进行系统地学习和深造。各级领导应该积极创造条件让技术人员进一步接受再教育,不断充电,实现技术能力的提升,这样才能保证这支队伍在未来担当重任,创造出更出色的成绩。


记者:有人说:发动机是飞机的心脏;还有人说:航空动力不仅为飞机提供了动力,它也是整个航空技术的推动力。请您谈谈对这两句话的看法。您认为在“十一五”期间,我国的航空发动机与飞机间应如何协调发展?我国的航空发动机应该达到一个什么样的目标?


张恩和:动力是动力飞行的原动力,故人们称发动机是飞机的“心脏”。动力的水平会大大制约飞机一些关键性能的水平;相反,发动机性能的提高,也将有效地改善飞机的性能,推动航空技术的进一步发展。在我国,由于可供选择的发动机有限,在很长一段时间内制约了飞机的发展。正因如此,现在我们有了这样的共识:振兴航空,动力先行。


“太行”发动机的设计定型及系列发展,为我国航空动力事业的发展开辟了新天地。这不仅解决了今后相当一段时间内航空工业对这个级别的动力需求,也为中国航空发动机的系列发展打下了坚实的基础。这种系列发展包括军用发动机、民用发动机以及燃气轮机对动力的需求。“十一五”期间,我们应该继续做好“太行”发动机系列发展这篇文章,以逐步解决我国航空动力受制于人的问题。与此同时,还应抓好新型动力的研制,使中国的航空发动机水平再上一个台阶


猜你感兴趣
发表评论
发表评论

网友评论仅供其表达个人看法,并不表明铁血立场。

全部评论
加载更多评论
更多精彩内容
+加载更多