“昆仑”巍峨，“太行”苍茫——我国航空发动机发展之路

[SheHuiJingwei] “昆仑”巍峨，“太行"苍茫 我 国航空发动机发展之路 口宋亚林 社会经纬 一 个国家 ．没有独立 自主研制发展 的航空发动机事业，就没有独立 自主发 展的航空工业 ；没有先进的航空发动机 事业，就没有先进的航空工业。改革开放 三十年，我国航空工业以“太行”发动机研 制成功为标志，实现了我国军用航空发 动机从第二代向第三代 ，从涡喷向涡扇、 从中等推力向大推力的跨越。这“三大跨 越”标志着我国已具备 自主研制大推力 军用发动机的能力，配装我军主战机种 的发动机开始摆脱受制 于人 的被动局 面。这是历史性的突破 ，大大增强了我国 的军事实力 航空工业是知识密集和技术密集的 高科技产业 航空发动机更是典型的技 术密集和高附加值的高科技产品 它要 在高温、高压、高转速和高负荷等苛刻条 件下长期反复工作 ，要求重量轻、体积 小 ，使用安全可靠 、经济性好 ，因而必须 设计精巧、加工精密、使用高性能材料合 成附件。研制航空发动机技术难度大、投 资多、周期长 、风险大 。世界能搞飞 机制 综治信访维稳工作机制反恐怖工作机制企业员工晋升机制公司员工晋升机制员工晋升机制图 造业的国家不少，而能独立研制发展航 空发动机的只有美 、英 、俄 、法这样少数 几个国家。 艰难跋涉话“昆仑” 军用航空发动机核心技术，发达国家 对外实行严密的封锁。走独立 自主研制航 空发动机的道路，是我国的必然选择。 20世纪 60年代初 ，为打破国际一L对 我国的技术封锁，独立 自主地发展我国 航空动力尖端技术 ，在沈阳成立了中国 一 航沈阳发动机设计研究所 ．大批创业 者怀着航空报国的执着理想 ，汇聚到沈 阳开始了艰苦卓绝的大会战。 “昆仑”发动机从 1984年 6月开始 ， 经历了由验证机到原型机 的研制阶段。 45 世 纪行 2008年第8期 维普资讯 http://www.cqvip.com 社 会经 [SheHuiJingWei] 军方要求，飞机原则上不做改动，要求 “昆仑”与现役同类发动机比。做到外 廓尺寸不变、空气流量不变、安装形式 不变 ；要严格按照国军标编制的型号 规范进行研制。这意味着要一步跨上 与国际先进 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 接轨的台阶，要求“昆 仑”推力要大，耗油率要低，可靠性、维 护性要好。 到 1991年初 ，一航动力所设计的 “昆仑”发动机，按照空军提出的要求， 采用了许多新技术。先后进行了两次 重大修改设计。攻下了压气机转子叶 片和涡轮叶片断裂等关键技术。 “昆仑”研制中遇到的最大难题 是 ：由于压气机喘振裕度不够 ．造成高 压压气机和低压压气机工作 不匹配 。 在这之前，攻关组历经 3年多时间，通 过修改设计。提高了低压压气机的喘 振裕度。 1991年 4月。我军新机选用 “昆 仑”发动机做动力装置。列入国家重点 型号加速研制。1993年 12月 12日。 “昆仑”首飞成功。这是中国航空工业 史上值得纪念的 日子。首飞半年后 ，攻 关组经过多次修改设计和试验。最后 高压压气机采用高扩稳增益的机匣处 理技术 。以新的结构取代了“放气”装 置。终于攻克了困扰“昆仑”多年的高、 低压气机不匹配这一重大技术关键。 “首飞不易。定型更难 ”。“昆仑”是 第一个按国军标研制的发动机 ，攻关 组为了一丝不苟地贯彻 国军标和型号 规范。决心要编出符合要求的材料手 册来。他们与一航材料院等 20多个单 位协作 ，在收集 了 16000多炉次十几 万个数据和 17种新材料补充试验 的 基础上 ，花了 8年时间 ，编辑 出版了我 国第一部 《航空发动机设计用材料数 据手册》，不仅解决了“昆仑”研制中的 燃眉之急 ．而且为今后航空发动机 的 设计奠定了坚实的基础。 国产最新型涡喷一14 “昆仑"发动机 攻关组经过数年奋战，数万小时 的零部件试验，数千小时的整机试车， 先后排除了发动机振动过大、涡轮导 向叶片烧蚀、火焰筒裂纹等上百个技 术故障．顺利通过了国内新研制发动 46 世 纪 行20O8年第 8期 机第一次进行的转子超转与破裂 、低 循环 疲劳等部件试 验和整机 试车考 核 ，以及所有成附件的环境试验。 “昆仑”在 1997年四季度高空大马 赫数试飞中，发动机先后出现 3次喘振 停车 。在试飞现场．攻关组首先对“昆 仑”进行喷水逼喘试验 ，进一步考核喘 振裕度。从工作原理到设备选型、选材、 给水加温、防冻、过滤、测试、支撑结构 等每一个细节都严格把关。经过 20多 天紧张的喷水逼喘试车 ，弄清了故障原 因，终于使高空大马赫数停车这一通常 至少需要 1年才能解决的重大技术关 键 ，只用了4个月就彻底攻克。 攻关组借鉴国际上先进的气膜冷 却技术 ，大胆采用了复合气冷空心涡 轮叶片。这种叶片被誉为现代航空发 动机技术“王冠上的明珠”。它不仅包 括先进的设计技术、高温材料技术，还 包括定向凝固技术、无余量精铸技术 、 五坐标数控打孔技术 、磨粒流光整技 术 、无损检测技术 、冷却试验技术 、高 温涂层技术。一航动力所为攻下复合 气冷空心涡轮叶片这项尖端技术 ，组 成 了“国家队”，集 中国内最优秀的设 计、材料、 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 、加工、检测等方面的专 家进行研制。经过 8年的研究 、改进、 试验 、再改进、再试验 ，终 于掌握了这 项尖端技术。1997年 l2月 20日。我国 第一台具有 自主知识产权 、自行设计 的“昆仑”高性能双转子加力涡轮喷气 发动机终于试制成功。 蓝天丰碑说“太行” 日前，我国自行研制的大推力涡 轮风扇发动机“太行”通过设计定型审 查，引起 了业内外强烈 的反响 ，也引起 了国际上的关注。 2005年，一航动力所实现了 “太 行”发动机的设计定型 。这不仅实现了 技术水平的一个极大跃升 ．而且实现 了产品性能的一个极大跃升。第三代 涡扇发动机不但在总压比上较第二代 涡喷发动机有很大提高 。而且在材料 的使用温度上较第二代发动机也有大 幅提高，同时对零件 的加工精度要求 上也全面提高了。这样 ，一航所有参研 单位．在“太行”发动机研制过程中就 要突破很多“新材料 ”、“新工艺”的难 度。进行大量的技术攻关，同时在加工 设备上要进行技术改造。由于涡扇发 动机有一股外涵气流 ，因此 ，涡扇发动 机在发动机整机参数匹配上与涡喷发 动机有较大的差异‘，另外，由于进入加 力燃烧室的气流温度较涡喷发动机 低，因此组织燃烧也困难。第三代涡扇 发动机的部件水平又较第二代涡喷发 动机上了一个大台阶，不但设计难度 大 ．而且在试验设备上也需要相应的 技术改造。 “太行”发动机的研制经过了 18 年的艰苦历程。通过研制这个型号航 空工业收获颇丰： 拿出了一个产品。成功研制了“太 行”发动机。解决了国内飞机动力长期 受制于人的问题。很多年来，中国的飞 机普遍患 有“心脏病 ”。也就是作 为飞 机“心脏”的发动机技术不过硬。“太 行”发动机是大推力涡轮风扇发动机 ． 属于“三代机”水平。“太行”发动机研 制的成功 ，可为我国数型飞机提供动 力，在一定程度上缓解了发动机对飞 机发展的制约。“太行”发动机同时也 为我们搭建了一个平台，在这个平台 上 。我们可 以更好更快地进行 “太行 ” 系列发动机的研究开发。还可以更为 便捷地开展新型发动机预研，大大缩 短研制周期。 走出了一条路子。通过 18年的艰 辛研究，走出了“以我为主，自力更生， 创新超越”的路子。从技术上 ，包括部 件的设计 、系统 的设计、主机和加力的 匹配 、系统和发动机的匹配、发动机和 飞机 的匹配 ，从工艺 、材料到加工 ，都 进行了自行研制，大大提高了水平。 带出了一支队伍。这支队伍的成 员包括各个层次的技术领导、发动机 设计人员、型号研制管理人员等。都通 过这个型号的研制成熟起来。其中特 别值得一提的是技术队伍。“太行”发 动机刚开始研制的时候 ，技术人员大 多数是 60年代毕业 的大学生。通过 “太行”的研制．年轻一代成长起来了。 从一航动力所来看 ，从设计人员到总 设计师。现在已经全都是 80年代毕业 的大学生 。 创出一种新型模式。“太行”研制 打破了“一厂一机”的模 式 ，搞专业化 维普资讯 http://www.cqvip.com 生产大协作。从“太行”发动机研制开 始 ，参研单位多达 40余家厂所 ．参研 单位争相采取新方法 、新 T 艺 ，以仓1新 的思维攻克制造中的道道难关 。对一 航动力所设计的加T难度非常大的叶 片．他们欣然接受 ，组织攻 关，生产 出 了合格产品，提升了 r艺水平 、 形成一种精神。“太行”通过 l8年 的研究形成了“矢志不渝 ．创新超越” 的精神。所有参研人员都饱含着对祖 国航空事业的热爱 ，始终怀着高度的 敬业精神 、奉献精神 、仓0新精神和严谨 的科学态度 ，埋头 作 ，刻苦钻研 ．全 身心地投入到型号研制中去。 “太行”发动机在研制过程中曾遇 到过各种技术问题和故障 200多项 ． 如风扇第一级 1 作叶片断裂 ．采取改 变“凸肩”设计 ，改进棹头设 汁和采取 阻尼等多项措施予以解决。轴承故障， 通过改善润滑解决故障 涡轮后支点 滑油回油温度高的问题 ．主要在“空气 系统”上采取措施使故障得以解决 2006年珠海航展上亮相的 太行发动机宣传图 在“太行 ”发动机研制过程中 ，在 设计上 ，注重维修性品质，采用单元体 结构设计技术，并设置齐全的状态监 控手段 ，提供方便的保障设施 存几大 关键部件的重大设计 中，进行集成创 新 ，选用了数十项有预研基础的新技 术 、新材料和新1 艺，将预先研究成果 与型号研制相结合 ，攻克了多个技术 关键 ，在不断增长T程经验 的同时 ，掌 握了发动机国际先进的设计技术。“太 行”发动机存 自行设计过程中采用的 新技术，有三级风扇为带进气可变弯 度导向叶片的跨音速气动设计 ；两级 低压涡轮为复合倾斜弯扭的=三维气动 设计 ：低压涡轮两级导向叶片均为空 心、二三联整体无余量精铸结构 ，与高压 涡轮对转 ．其效率达到当今国际的先 进水平：“太行”发动机复合材料外涵 机匣是复合材料技术在国内航空发动 机 k的第一次应用。复合材料外涵机 匣重量减轻 30％：加力燃烧室为“平行 进气”式 ，工作范嗣宽 ，重量轻 ，流体损 失小．采用分区分压供油方案，保证了 彳F发动机]：作包线内的可靠点火和稳 定：尾喷口为全程无级可调收敛扩散 喷口设计 ，填补了国内的空白。 “太行 ”发动机的研制成功 ，为我 国今后航空军用发动机的发展指 明了 方向：一是要加大基础研究 作 的力 度。我国发动机设计队伍存基础研究 和基础理论方面力量比较薄弱 因此， 势必要求我们提前着眼新设计 、新材 料 、新] 艺，进行大量结构 、部件、工艺 等的研究和试验。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 ，我国 现在走一个批次 ，大概需要 3到 4年 时间。在一些发达圈家，发动机生产时 问只有 6至 9个月。如果我们硬件生 [SheHuiJingwei] 社会经纬 产周期可以缩短，“太行”发动机的研 制成功会大大提前。三是要坚持不懈 地加强发动机研制人才队伍建设。从 一 航动力所的情况来看，技术人员绝 对数量少．在全所员工中所占的比例 也少．还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。 激情超越论创新 中国一航黎明航空发动机 f集团) 有限责任公司是我国生产航空发动机 的主力企业 ，他们对技术创新有着深 刻认识和独到见解。 林左呜总经理在黎明公司工作期 问，确立了以透平制造技术为核心制 造技术 ，带领公司走上了以技术创新 振兴企业之路 。一航黎明的技术来源 有 三种 ，即 自主创新 、技术引进 、合作 开发，已形成多种技术来源形式相结 合的创新体制。 一 航黎明在高度重视军用航空 发 动机研制生产的同时，也非常重视国际 合作．转包生产从 20世纪 80年代初至 今 ．已从承接小零件在军品生产线上小 规模生产发展到建立了转包生产专业 化厂．产值也由最初的年创汇几万美元 到现在的年创汇几千万美元的水平。开 展国际合作，促进了科技创新能力的提 高，学到了世界上先进航空发动机企业 的许多技术和管理经验。 一 航黎明在“太行”发动机研制及 生产中所用材料已立足于国内．实现 了国产化 ．材料的攻关取得 了一定的 成绩 ．但也存在着一些问题 ：新机研制 周期长。试制与批产混线，设计与_T艺 协调不足 ．技术质量问题不能得到及 时有效 的处理等原 因，使科研试制计 划不能按节点实现：新材料的工艺性 能有待于进一步提高。GH4169合金压 气机、涡轮盘件 ，目前仍然存在盘件性 能富裕度小 ，个别情况盘件的性能、组 织无法满足标准要求；新工艺 、新结构 需要持续改进。收扩喷 口为大型薄壁 精密铸件．冶金质量及铸件尺寸要求 高，研制初期合格率较低 针对以上问 题 ，一航黎明组建项 目专家“国家队”， 打破行业壁垒 ，强强联合 ，优势互补 ， 成果共享，结合型号研制应对挑战。坚 决攻克技术难关。 47 世纪行 2008年第 8期 维普资讯 http://www.cqvip.com 社会经纬I — — ‘ — [SheHuiJingWei] 一 航黎明董事长庞为认为．企业的 长期竞争力，只能建立存产品的 自主创 新上．将技术创新视为决定公司生死存 亡的生命线 ．面对 日益激烈的市场竞 争，拥有企业 自主的核心技术 、打造 自 主品牌成为企业生死存亡的决定因素。 一 航黎明作为航空发动机企业．主 要产品有航空发动机、系列燃气轮机、 航空转包件等。公司拥有航空发动机装 配试车技术、机匣精密数控加工技术 、 冷辊轧无余量叶片加T技术 、特种工艺 焊接技术、热喷涂表面处理技术等多项 核心技术专长。面对如此繁多复杂的工 作点 ，公司确立了技术创新的三个层 面：一是面向世界，博采众长，高起点进 行技术改造，保持：r艺装备的领先；二 是面向市场 ，不断开发、研制出高技术 含量 、高附加值的新产品 ．保证产品具 有高的质量、低的成本：三是面向未来． 抢占航空制造技术的制高点．进行自主 创新 ，以超前研究为先导 ．保证航空制 造技术的先进性 改变是技术创新的核心。一航黎 明在过去 5O多年的技术发展历程中． 有很多优良技术的沉淀和积累。通过 汲取知识宝库 中的精华 ． 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 其发展 规律，以此来确定技术发展方向。 跨越是技术创新的“支点”。目前 ， 虽然一航黎明具有三代航空发动机的 研制和修理能力．但为了快速提升 自 身的技术创新水平 ，公司正大力开展 四代机前沿技术研究。 集成是技术创新的重要方法。近 几年．一航黎明对外通过加强北京 、上 海 、大连和俄罗斯等技术分中心的建 设 ，建立院士工作站 、博士后工作站 ； 与一航材料院组建 “国防科技工业精 密铸造技术研究应用 中心”：公司 自主 与北航联合成立 “黎明一北航共建试 验基地表面丁程中心”：参 与“国防科 技工业 自动化焊接技术研 究应用 中 心”，构建了优势互补、资源共享的技 术研究与发展的创新体系，进行了合 理的强强重组 ，形成研发强势。目前 ． 公司技术创新体系分别形成超前研究 层 、产品设计和工艺制定层 、现场指导 服务层三级层次体系．不断加强产品 改进 、改型设计能力和对市场需求的 加快反应能力 一 航黎明进一步强化发动机制造 工艺技术基础 ．增强发动机改进改型、 延寿、可靠性增长的能力 ，着力提升整 体水平 ，建立完善的产品研发、工艺试 验、快速反应一体的技术创新体系。 一 航黎明为完善技术创新体系与 机制建设 ，搭建了四个平 台，形成技术 创新的合力， 搭建技术产出平台。以技术中心 为主体的技术产出平台，开展前沿技 术的预研和技术提升工作。 搭建专业 COE平台。将产品、工 艺、工装设计部分专业人员调入生产 线，充实生产作业单元 COE，形成基于 专业发展和零件典型特征的专业化生 产单元技术应用体系。 搭建快速反应平台。第一步整合 资源 ．通过创造性地再造工作 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 、管 理机制．实现工装及部分机件的快速 反应。第二步以重点型号、国家工程应 用中心技改为依托 ，建成与快速反应 配套的基础科研试验设施。 搭建技术创新平台。突破整体叶 盘制造、粉末冶金盘加工、宽弦风扇叶 片制造、单晶无余量叶片精铸 、新型封 严结构件制造、复合材料构件加工、新 热障涂层涂敷等关键技术。 “太行”发动机的研制成功标志我 国已进入世界航空强国之列 ．是改革 开放为航空发动机事业指明了前进的 方向，是 自力更生和 自主创新的航空 报国理念结出的丰硕成果 ．是激情进 取精神奏出的时代强音 ，是几十万航 空儿女为祖国母亲献上的一束鲜花。 “昆仑”和“太行”两大新型发动机 的研制成功 ，凝聚了中国航空工业及 其全国各方面的力量 ．他们的贡献如 昆仑巍峨 ，太行苍茫 ．必将鼓舞航空人 奋勇向前。四 (原载 2008年 8月 4日《中国航 空报》) 纪念改革开放三十周年征文启事 1978年 ．中国的历史翻开了新 的一页。从那时到现在 ，中国的改革 开放事业走过了30年的光辉历程。 这 30年 ，是 中国共产党带领 中国人 民勇于实践 。开拓进取，取得辉煌成 就的30年：是中国经济社会全面发 展、城乡人民生活得到最大实惠的 30年；是中华民族迎来伟大复兴、中 国的国际影响力不断增强的 3O年 ． 也是人民政协事业蓬勃发展的 30 年。在这一波澜壮阔的历史进程中． 有多少令人鼓舞的事迹值得讴歌． 有多少可歌 可泣的人物值得抒写． 有多少沧海桑田的变化值得描绘． 有多少闪光的思想、理论值得记录。 为此，本刊特举办 “纪念改革开放 30周年”征文活动 ，并开辟“纪念改 革开放 3O周年”专栏。 一 、 征文截止时间：2008年 12 月 31日 二、征文形式 包括散文、特写、 随笔、理论文章。每篇300~0字以内 为宜，要求内容真实可靠，情感真 挚，观点新颖。本刊尤其欢迎具有政 协特色的稿件。 三、来稿请寄：武汉市洪山路 85号世纪行 杂志编辑部 ．请 注明 “纪念改革开放 3O周年”征文字样． 邮编 430071。同时请将稿件的电子 版发送本刊电子邮箱：hbsjx@126． con o 本刊编辑部 2oo8年 5月 1日 世 纪行 2008年第8期 维普资讯 http://www.cqvip.com