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柴油机配件-艰难的太行研制历程:从仿制到自行研制的航空发动机发展之路发动机太行性能怎么样

来源:应急救援装备网  作者:蓝品汇优采云   2024-06-30 阅读:121

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“太行”号艰难的研制历程

我国航空发动机同我国的飞机一样,经历了仿制、生产、改进、改型,最后走向自主研发阶段。我国在上世纪50年代开始生产苏式发动机,但由于技术基础薄弱,人才和经验不足,直到上世纪60年代才开始研制涡扇发动机,当时研制出了与阿杜尔、斯贝技术水平相近的发动机,经过漫长的研制过程,由于配套的对口机型停产,最终并未投入使用。

虽然该项目被取消了,但是这款涡扇发动机的研制为我国航空发动机人才队伍建设、技术条件和经验积累奠定了一定的基础,对我国后续发动机型号的研制起到了很好的促进作用。

在这之后,我国还研制了多款涡喷发动机,包括改进型WP-7、WP-14发动机(“昆仑”发动机)等,这些型号的研制对于我国航空发动机工业来说也是一个积累的过程,在此基础上才能适时启动“太行”发动机的研制。

基础薄弱,研究困难

长期以来,我国发动机行业不仅技术基础薄弱,工程试验经验不足,试验设备和加工设备缺乏,而且材料、工艺也相对落后,这些都与我国技术储备不足有关。

在国外航空工业发达的国家,所需要的关键技术在型号立项前就已经储备,只是融入型号之中。也就是说太行发动机性能,在型号立项时,发动机相关的关键技术、材料工艺、试验条件等都已基本具备。而我国的情况则恰恰相反,型号立项后,才开始建设这些相关技术或条件。“太行”的研制过程也是如此。事实证明,正是这些之前没有储备的技术、工艺、条件,最终阻碍了型号的研制。

上述问题直接导致“太行”号研制过程十分艰难,由于项目上线前技术储备不足,经常需要临时抱佛脚进行攻关,也影响了项目进度。

我认为,我国发动机落后于发达国家的原因是多方面的,第一是起步晚,第二是经验不足,第三是建设条件不足,第三是管理不善。好在现在大家已经认识到科技发展必须重视预研和技术储备。

规避风险的分段决策

为了规避风险,我们在项目研制时提出了分阶段研制策略,即先研制验证机,再研制原型机。这在中国航空发动机历史上尚属首次,也是“太行”研制时间相应延长的原因之一(太行发动机项目于1987年立项,2005年12月28日完成设计定型审查评估,历时18年)。但这一举措规避了项目研制中最大的风险。由于我们本来就没有丰富的工程经验,在发动机匹配问题上走了一些弯路。但在发动机匹配装机对象确定后船用物资,“太行”的工程研制节点基本都按时到达。

总体来说,对于这么大的项目来说,太行发动机的研制过程还是比较顺利的。现在回过头来看,如果当初太行发动机研制时,在技术储备、人才和基础条件等方面能够做得更好,管理更加科学,那么太行发动机的研制周期是可以缩短的。

太行发动机性能

太行发动机与国外主力战斗机发动机性能数据对比

科研人员保驾护航

我一直认为,一个型号研制完成、定型之后,技术系统设计人员不能认为工作就完成了,只有当该型号实现量产,并形成有效的战斗力,才算是真正的成功。

科研人员要和厂家一起完成这些后续工作,不然再好的发动机,厂家不能生产出来,也只是纸上谈兵而已。科研人员要统一思想,虽然模型已经成功定型,但我们的工作还没有结束,我们还要为模型生产保驾护航,早日实现模型的最终成功。

坚持未来发展的独立性

全国科技大会提出创新包括原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,为我国科技人员指明了下一步的发展道路。“太行”发动机应该是多种创新形式相结合的产物。我认为,航空技术的不断发展,发达国家对自己科技成果的保护,必然要求我们在航空发动机研制上要有越来越多的原始创新,逐步实现完全自主创新。只有具备了完全自主创新能力,才能按照自己的思路,建立符合中国国情的航空体系,发展大飞机及配套的航空发动机。现在我们就在朝着这个方向努力。

通过“太行”发动机的研制过程,我们深深感受到,首先,一些关键技术必须进行预研,提前投入,其实,即使当时不投入这些钱,在型号研制时也必须投入。而当型号研制再次投入时,所需资金可能就会增加好几倍。不仅如此,往往这种“临时抱佛脚”的研发性质,最终也会影响型号研制的进度,因为型号研制的难度就集中在这些关键技术上,所以我觉得早投入总比晚投入好。

太行发动机性能

这台发动机受到两代国家领导人的重视,可见其重要性。

当然,这也需要在型号研制之前就考虑好研制项目会用到哪些关键技术太行发动机性能,包括先进设计、新材料、新工艺等,然后按照计划一步步推进。目前对预研的重视程度相比过去确实有所提高,比如预研性质的APTD计划,但还需要更多具体的行动。

太行发动机性能

第二,科技人才队伍建设很重要。目前,研究航空动力的人很少,真正埋头研究的人不够多。一航动力院内部统计过,发现存在“两个50%”。第一个50%是30岁以下的占50%,也就是说科研人员中有一半入行时间短,经验不足;第二个50%是航空院校毕业的占50%,也就是说还有50%的人没有扎实的航空动力基础。一窥全貌,反映出航空动力领域人才的实际情况。但是,通过“太行”发动机的研制,我们培养了队伍,涌现出了一批高素质人才,他们大多是副总师、实验室主任。

第三,零部件试制制约科研。我觉得下一步要解决的是试制问题,如果不能很好地完成零部件试制,很有可能影响研发进度。如何缩短试制周期也是亟待解决的问题。发动机的研制不同于飞机的研制,飞机一次只需要生产几架,而发动机是需要分批生产的,每批生产出来后都要进行试验,所以必须加快生产周期,争取更多的试验时间。

四是硬件条件建设有待加强,包括试验设备、加工设备等。另外材料技术也要放在模型研究之前,这也是科研生产的一个瓶颈。

太行发动机性能

太行发动机涡轮的粉末盘和单晶合金叶片是提高“涡轮前温度”的关键。

虽然我国有关部门在权力优先上已经基本达成共识,但在实际操作上还存在很多困难,这和我国的科研体制有关,现在我们的预研经费只能通过一些院士(比如刘大祥)的个人影响力来筹集,但非常有限。

事实上,一款航空发动机的研制成功影响深远,作用巨大,不仅可以通过改进用于飞机改型、后继机型的配套方案,其技术还可以用于开发发电或船舶动力的燃气轮机,也就是说,一款机型的系列化发展可以满足多种需求。

美国人研制的F101核心机就是一个典型,它可以用在F-15、F-16、B-1上,甚至有人提出,美国在海湾战争中就是靠F101核心机,因为它衍生出了多种型号,包括F-18上的F404,它是F101的缩小版(0.92倍),用在战斗机、轰炸机、军/民用运输机上(CFM56也是用F101核心机),这也说明研制这款核心机时的考虑很周全。

如果针对特定车型开发专门匹配的引擎,虽然性能会很出色,但成本也会大幅增加船用柴油机,牺牲一点性能换取更广泛的应用还是很划算的,而且一旦在多方面投入实际使用,通过运行得到的一些关键数据会帮助引擎进一步完善,这是一个双赢的结果。

既然已经研制成功了太行发动机,就要想方设法扩大它的应用范围,把太行技术发挥到极致。太行发动机下一步的发展规划包括加大推力、提高可靠性、实现系列化发展等。

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