好事多磨难!中国太行发动机试飞中喷出零部件

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导读:太行发动机是我国自行研制的首款大推力高性能涡扇发动机,在我国发动机研制史上具有重要地位,是中国航空发动机发展的里程碑之一。今天让我们回顾一些鲜为人知的故事:1995年6月7日,当时的副总参谋长的曹刚川传达了中央军委的重要决定; 这个实际是军令状的重要决定要求:太行发动机一是配新型歼击机(歼10),二是作某型飞机的后继动力(歼11B)。因此,太行发动机是两种飞机成败的关键。空军下一步建设就立足这个发动机了,两只脚都踩在这条船上了,各级领导都非常重视。这是关键中的关键,重中之重。


好事多磨难!中国太行发动机试飞中喷出零部件


太行发动机是我国自行研制的首款大推力高性能涡扇发动机,在我国发动机研制史上具有重要地位,是中国航空发动机发展的里程碑之一。今天让我们回顾一些鲜为人知的故事:1995年6月7日,当时的副总参谋长的曹刚川传达了中央军委的重要决定;

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这个实际是军令状的重要决定要求:太行发动机一是配新型歼击机(歼10),二是作某型飞机的后继动力(歼11B)。因此,太行发动机是两种飞机成败的关键。空军下一步建设就立足这个发动机了,两只脚都踩在这条船上了,各级领导都非常重视。这是关键中的关键,重中之重。

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由于当时轰6空中试车台是于1976年12月投入试飞的,已面临退役(轰6航空发动机空中试车台1996年10月退役),太行发动机实际上没合适平台进行领先试飞。1993年3月,一航动力所向原中国航空工业总公司报告,申请一架引进的飞机作为飞行平台对太行发动机领先试飞。

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1998年9月,完成了配装飞机的全尺寸金属样机制造和装配,仅用1个半小时装飞机成功。其实太行研制过程最终阻碍就是缺乏发动机相关的关键技术、材料工艺、试验条件储备。这些问题直接导致太行研制非常艰难,缺乏基本技术储备,常常需要临阵攻关,不断失败。

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太行发动机研制中先后发生各种技术问题和故障200多项,研制中几次大故障,使研制陷入困境。尤其是质量管理能力欠缺,导致研制工作几度陷绝境:一次是发动机试车时,发生高压压气机四级盘破裂事故;另一次是在高空台模拟试验和调整试飞中,5个起落出现3次“特情”(喷零件);

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第三次是配装太行发动机的飞机进行规定试飞的科目,发动机突然空中停车(2004年7月20日,试飞员丁三喜驾驶飞机在阎良机场起飞,当飞行到数千米高空时,突然听到一声响,左发停车了)。经过4个月的努力,经过组织调整,把质量管理和控制纳入程序化管理轨道;

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明确“项目副总师负责制”、“项目问责制”,完成17份故障计算、研究、分析报告,经过排故的发动机经过了改进措施设计、加工和试验验证,并进行了排故措施验证评审,将排故措施落实后,重新装配恢复生产,重新试飞。

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太行研发突破了一批具有自主知识产权的核心技术和关键技术,取得了重大成果。发动机的设计采用了大量的先进部件技术和整机匹配技术,其中多项填补了国内空白,有的已经达到国际先进水平;上百项新材料、新工艺的成功应用,使发动机材料技术和制造技术实现了一系列重大突破。

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先后在新材料、新工艺上攻克了300多项厂、部级关键技术。其中,研制出的第Ⅳ级和Ⅷ级高压压气静子叶片,在国内首次实现了高温合金叶片的冷辊轧。研制成功的GH4169合金Ⅳ级至Ⅷ级静子叶片冷辊轧填补了国内高温合金叶片冷辊轧技术的空白。

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全面掌握了风扇转子单元体、燃烧室联合单元体、低压涡轮厂轴等8大部件的新工艺。太行发动机定型试飞的三年,解决了如地面喘振、空中异常响声、试车温度异常等试飞等问题。在艰难的调整试飞中,解决了发动机“小发提前脱开”这块硬骨头。

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2004年5月,太行发动机的试飞遇到了一个十分棘手的问题:飞机在高空小表速飞行时经常出现异响,试飞员丁三喜终于找到问题所在,成功解决。定型前的两项长试:设计定型持久寿命试车和长久初始寿命试车是对发动机使用可靠性最为苛刻的全面考核。

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2005年11月10日,太行发动机终于通过了设计定型前最后一道难关--长久初始寿命试车,40多天的试验一次通过,获得了飞向蓝天的通行证,开始批量装备部队。目前正在继续努力解决批量生产的质量稳定性和一致性。

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我国发动机以前一直难以突破的不仅技术基础和技术储备薄弱,工程试验经验积累不足,试验设备、加工设备缺乏,而且材料和工艺相对落后。经过研制太行,我们在材料,制造工艺,和质量管理体系建设上都获得了突破。

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材料上,超高温镍铝合金、钛合金及其相应的特种陶瓷在50年坚持不懈努力后,获得完美突破。例如师昌绪院士的国家科技一等奖就是一个例子。质量管理体系上,形成了自己独有的研发、制造和试飞质量管理流程和体系。例如在管理体系上,太行研制采取分段开发策略;

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先验证机后原型机,这是中国航空发动机史上第一次,此举规避项目研制中大的风险。在制造工艺上,更是全面突破,超过俄罗斯,接近美国。例如精铸空心叶片工艺,涡轮进口温度提高了450℃,这项工艺是决定高推重比发动机所能达到最高性能水平关键技术,而且能大幅减轻发动机重量;


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