中国首台大推力太行涡扇航空发动机揭秘

中国空军歼七E战机双机升空
记者:对中国航空发动机行业来说,从“太行?发动机的研制中,会得到什么有益的启示?这些经验对今后我国航空动力的发展将起到什么作用?
张恩和:在“太行”发动机的研制中,我们进行了一次成功的大协作,创出了航空发动机研制的一种新型组织模式。打破了“一厂一机”的模式,搞专业化生产大协作,这在国内还是第一次;“昆仑”发动机研制时我们还没有这么做。以前,发动机研制基本上是“一厂一机”,一个型号就是一个厂干,很少有部件分给其它厂。从“太行”发动机研制开始,参研单位多达40余家厂所,大家一起干,每个单位都只承担其中一部分。这种模式就是国外研制新型发动机的模式——搞专业化协作,是非常成功的一种模式。此次,我们进行了这么一种尝试,应该说非常成功。大家都配合得非常好,互相比着干,激发了创新的激情和活力,争相采取新方法、新工艺,以创新的思想攻克制造中的道道难关。比如生产叶片的工厂,就非常具有创新精神。对我们设计的加工难度很大的叶片,他们不是畏难推辞,而是欣然接受,并表示通过加工这种叶片,可以提升本厂的设备水平和工艺水平。这样,叶片做出来时,技术队伍也带出来了。果然,通过努力创新,他们做出了非常好的合格叶片,自身的能力也上升到一个新水平。又如一航沈阳所、一航试飞院等业内单位都积极配合,确保了型号各个节点任务的出色完成。一些系统外的单位,如中科院,冶金、石油部门等,也都配合得非常好。
在“太行”的研制中还打造了一种精神,就是“矢志不渝,创新超越”的精神。所有参研人员都满怀着对祖国航空事业的热爱,自觉践行中国一航“航空报国,追求第一”的航空人理念,信心坚定,遇难不退,锲而不舍,愈挫愈奋。在研制遇到暂时困难时,不气馁、不消沉;在研制取得成绩高歌猛进时,不自满、不居功;始终怀着高度的敬业精神、奉献精神、创新精神和严谨的科学态度,埋头工作,刻苦钻研,全身心地投入到型号研制中去,不达目的,誓不罢休。这种精神对我们的航空发动机事业来说是非常宝贵的,也是不可或缺的。
记者:按照我国航空工业历来的做法:飞机决定发动机,即发动机是为飞机配套的,如果飞机下马了,发动机的生命也就终止了。而“太行”发动机在进入飞行试验时,一时找不到承担发动机飞行试验的平台。在这个关键时刻,您大胆提出了利用国外的飞机进行“太行”发动机的试飞。当时您是怎么考虑的?这种打破惯例的思维和做法,对“太行”的顺利试飞和最后研制成功起了什么样的作用?有何益处?
张恩和:在策划“太行”发动机配装国外飞机时,正值上世纪90年代初,由于“太行”发动机的进度满足不了新机研制进度的需要,因此该机决定装国外发动机。而“太行”发动机一旦无装机对象,涡扇6下马的悲剧就要重演!我当时想:既然国外飞机的发动机能装上这种新机,那么它的原配发动机——“太行”发动机就能装上国外飞机。通过论证后,方案可行,于是适时地提出了“太行”发动机以成熟机种的飞机为平台的领先试飞方案,为“太行”首装某飞机创造了机会。在决策首装机种后,立即组织了与飞机单位的技术协调,完成了配装某飞机的发动机设计,并提前进行了配装飞机方案的发动机结构考验。
用一个成熟的双发飞机首先对“太行”发动机进行领先试飞,不但降低了试飞风险,而且提早暴露了问题,使这些问题可尽早解决,加快了研制进度。
记者:在“太行”发动机的研制中,技术上主要遇到了哪些问题?是如何解决的?在“太行”发动机上,我国采用了什么创新的设计、材料和工艺?
张恩和:“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:如风扇第一级工作叶片断裂,通过采取改变“凸肩”设计、改进榫头设计和采取阻尼等多项措施予以解决;轴承出现故障,主要改善润滑方式进行解决;涡轮后支点滑油回油温度高,主要在“空气系统”上采取了措施……
在“太行”发动机的研制过程中,我们从设计上,就注重了维修性品质,采用了单元体结构设计技术,设置了齐全的状态监控手段,提供了方便的保障设施。在发动机几大关键部件的重大设计中,既有原始创新,也有消化吸收再创新,或者两者有机结合进行集成创新;选用了数十项有预研基础的新技术、新材料和新工艺,将预研成果与型号研制相结合,攻克了多个技术关键;在不断增长工程经验的同时,掌握了当今国内最先进的发动机设计技术和国际先进的设计技术。
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