茫茫大漠,沙場點(diǎn)兵,不久前在朱日和聯(lián)合訓(xùn)練基地舉行的盛大閱兵上,,中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)研制生產(chǎn)和服務(wù)保障的渦扇,、渦噴,、渦軸,、渦槳等七大系列發(fā)動(dòng)機(jī)和兩型輔助動(dòng)力裝置、兩型傳動(dòng)系統(tǒng)近600臺(tái)套裝備參與檢閱,。下面就隨工業(yè)控制小編一起來了解一下相關(guān)內(nèi)容吧,。
這些航空裝備的“心臟”集體亮相,振奮人心,。目前七大系列航空發(fā)動(dòng)機(jī),、輔助動(dòng)力裝置和傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛配裝于我國各類軍用飛機(jī)、直升機(jī)上,。更多的人關(guān)心,,什么時(shí)候我國自主研發(fā)的大飛機(jī)能夠用上自主研發(fā)的“中國心”?我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制有哪些突破、還面臨哪些困難?帶著這些問題,,記者進(jìn)行了采訪,。
研制進(jìn)展怎么樣
制造效率提高,力爭20年左右實(shí)現(xiàn)“并跑”
航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)整個(gè)航空工業(yè)起到?jīng)Q定性作用,,是保證國家安全,、彰顯強(qiáng)國地位的航空武器裝備的“心臟”,也是民用航空發(fā)展的重要推動(dòng)力,,更因涉及的產(chǎn)業(yè)鏈長,、覆蓋面廣,對(duì)基礎(chǔ)工業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展有巨大帶動(dòng)作用和產(chǎn)業(yè)輻射效應(yīng),。
與前些年航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制“埋頭默默干”不同,,目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)“兩機(jī)”專項(xiàng)已被列入“十三五”規(guī)劃綱要中我國計(jì)劃實(shí)施的100個(gè)重大工程及項(xiàng)目,并且排在首位,。研制中國自己的航空發(fā)動(dòng)機(jī)已勢在必行,。去年8月28日,由國務(wù)院,、北京市人民政府,、中國航空工業(yè)集團(tuán)公司、中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司共同出資組建的中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)應(yīng)勢而生,,把創(chuàng)新發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)上升為國家意志,。
一年來,航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制有何進(jìn)展?記者了解到,,2017年上半年,,我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)新機(jī)交付率有大幅提高,,與去年上半年同期比較,提升了8個(gè)百分點(diǎn),。某重點(diǎn)型號(hào)產(chǎn)品在產(chǎn)量增加34%的情況下,,同比產(chǎn)品交付率提高10個(gè)百分點(diǎn)。
制造效率有所提高之外,,航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的可靠性和質(zhì)量也穩(wěn)步提升,。中國航發(fā)生產(chǎn)部生產(chǎn)與供應(yīng)鏈辦公室主任李平介紹:“目前產(chǎn)品外場完好率在90%以上?!?/p>
目前,中國航發(fā)的科研任務(wù)量排得滿滿:有若干個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),、輔助動(dòng)力裝置以及燃?xì)廨啓C(jī)的科研任務(wù),。
干航空發(fā)動(dòng)機(jī),我國啥時(shí)候能與世界先進(jìn)水平“并跑”甚至“領(lǐng)跑”?據(jù)了解,,全世界能造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國家就是聯(lián)合國安理會(huì)5個(gè)常任理事國,,中國雖然位列其中,但整體制造水平相對(duì)落后,?!傲?0年左右實(shí)現(xiàn)‘并跑’?!敝袊桨l(fā)黨組書記,、董事長曹建國解釋說,萬事開頭難,,發(fā)動(dòng)機(jī)也是如此,,必須干完一兩個(gè)、兩三個(gè)型號(hào),,走完整個(gè)研發(fā)流程,,才能形成設(shè)計(jì)、制造,、試驗(yàn)及人才隊(duì)伍等完整體系,,后面再研發(fā)新型號(hào)就有了基礎(chǔ),“第一代自主研發(fā)出來的產(chǎn)品可能不先進(jìn),,但是我們接著干第二代,、第三代,或可躋身先進(jìn),,隨著代際遞增,,研發(fā)周期將大大縮短,技術(shù)水平會(huì)大大提升,,達(dá)到國際先進(jìn)水平不是不可能的,?!?/p>
目前研制難在哪
最大短板是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì),制勝法寶是“舉國體制”
據(jù)統(tǒng)計(jì),,全新研制一型跨代航空發(fā)動(dòng)機(jī),,需要二十幾年的時(shí)間,比全新研制同一代飛機(jī)時(shí)間要長一倍,,可以說是當(dāng)今世界上最復(fù)雜,、多學(xué)科集成的工程機(jī)械系統(tǒng),被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)皇冠頂上的明珠”,。摘取明珠,,極其艱難。
首先,,航空發(fā)動(dòng)機(jī)要滿足眾多十分苛刻而又相互矛盾的要求:既要在高溫,、高壓、高轉(zhuǎn)速和高載荷的嚴(yán)酷條件下工作,,又要滿足推力大,、重量輕、可靠性高,、安全性好,、壽命長、油耗低,、噪聲小,、研制和維護(hù)成本低等要求。比如目前民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)上平均壽命要達(dá)到2萬多小時(shí),,如果每天飛6個(gè)小時(shí),,可以使用10年。
其次,,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)空間狹小,,運(yùn)行環(huán)境惡劣,對(duì)設(shè)計(jì),、制造和試驗(yàn)提出更高要求,。一臺(tái)用于超音速戰(zhàn)機(jī)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)直徑一般僅1米左右、長度4米左右,。這么小的一個(gè)圓筒狀物體,,卻要塞進(jìn)總共十多級(jí)的風(fēng)扇、壓氣機(jī),、渦輪以及燃燒室,、加力燃燒室等部件。更嚴(yán)峻的是,發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室及渦輪處等溫度非常高,,已達(dá)到1600—1700攝氏度,,加力燃燒室內(nèi)的溫度更是高達(dá)1800—1900攝氏度,而目前高溫合金材料的最高耐受溫度僅為1100攝氏度,。這就不得不在發(fā)動(dòng)機(jī)中采用復(fù)雜的冷卻系統(tǒng),,設(shè)置迷宮一樣的冷卻通道。
極大的技術(shù)難度也帶來了巨額的投入資金需求,。一臺(tái)大中型先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)研制經(jīng)費(fèi)為20億—30億美元,,更先進(jìn)的高達(dá)50億美元。
重重困難中,,最大短板在哪里?
“最大的短板是設(shè)計(jì),。”中國航發(fā)科技委主任,、中國工程院院士尹澤勇坦言,,我們常說航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制周期長,資金投入大,,是因?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)不僅是設(shè)計(jì)制造出來的,也是試驗(yàn)和試飛出來的,。但是只有加強(qiáng)設(shè)計(jì),,才能減少“試驗(yàn)—修改設(shè)計(jì)—再制造—再試驗(yàn)”的反復(fù)摸索過程,設(shè)計(jì)能力落后是制約我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的主要因素,,拉長了研發(fā)周期,。
缺標(biāo)準(zhǔn)、缺積累,,也是一大短板,。“造航空發(fā)動(dòng)機(jī),,除了要有工匠精神,,必須有一套標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則?!币鼭捎抡f,,大師能造出來的部件普通員工造不出來,技術(shù)可靠性就弱,。集團(tuán)質(zhì)量科技部管理創(chuàng)新處處長王英杰介紹,,世界上先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)制造商最核心的機(jī)密就是數(shù)百套的設(shè)計(jì)制造準(zhǔn)則,他們憑借多年研發(fā)制造經(jīng)驗(yàn),,積累出了一套標(biāo)準(zhǔn)體系,,“在這方面,我們還有不小差距?!?/p>
補(bǔ)上短板,,航發(fā)人很有信心。在他們看來,,制勝法寶是“舉國體制”,,是“小核心、大協(xié)作”的發(fā)展機(jī)制,?!爸袊桨l(fā)是中央管理的國有特大型企業(yè),也是我國唯一的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制企業(yè),,它的誕生本身就說明要以舉國之力搞航空發(fā)動(dòng)機(jī),。”中國航發(fā)黨組副書記,、副總經(jīng)理羅榮懷說,,國家為航發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)大的體制機(jī)制和資金保障,“相關(guān)企業(yè)傾力支持,,有的央企為我們生產(chǎn)特殊鋼材,,需要很多品種,需求量卻很小,,賠錢也支持我們”“產(chǎn)學(xué)研合作緊密,,我們企業(yè)已跟高校、中科院等建立共性基礎(chǔ)研究平臺(tái),,開展技術(shù)研究和前沿技術(shù)探索”……
未來如何爬坡過坎
信息化手段抓設(shè)計(jì),,“十三五”末基本建立航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)體系
今后中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)該怎么干?
“當(dāng)前首先抓的應(yīng)該還是設(shè)計(jì),否則難以趕超世界先進(jìn)水平,?!币鼭捎抡f。
抓好設(shè)計(jì),,不僅要建立標(biāo)準(zhǔn),、固化流程,還要用好信息化手段,。尹澤勇舉例,,設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)圖紙;仿真環(huán)節(jié)要使用三維信息平臺(tái)模擬,將設(shè)計(jì)方案在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬安裝,,看各個(gè)系統(tǒng)之間有沒有干擾,,裝配順序?qū)Σ粚?duì);制造環(huán)節(jié),要將發(fā)動(dòng)機(jī)的三維信息傳導(dǎo)至工廠,,車間工人使用三維模型直接制造加工,。
從頂層設(shè)計(jì)來看,,“十三五”末我國將基本建立起航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)體系。王英杰介紹,,中國航發(fā)正在構(gòu)建一整套運(yùn)營管理系統(tǒng),,包括產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造,、供應(yīng)商管理,、服務(wù)保障四方面,其中產(chǎn)品研發(fā)體系處于核心位置,,未來要通過體系建設(shè)積累自主的研發(fā)制造準(zhǔn)則,。
“這個(gè)系統(tǒng)目前‘骨頭’搭起來了,還需豐滿‘血肉’,?!蓖跤⒔苷f。比如產(chǎn)品研發(fā)階段要對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期發(fā)展提供技術(shù)定義;生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)要實(shí)現(xiàn)精益制造和智能制造等先進(jìn)管理方法應(yīng)用;供應(yīng)商管理既要遵守市場經(jīng)濟(jì)規(guī)則,,也要加強(qiáng)集團(tuán)層面的宏觀管控;服務(wù)保障環(huán)節(jié),,必須既滿足武器裝備使用需求,又實(shí)現(xiàn)服務(wù)增值,。
同時(shí),,中國航發(fā)將加強(qiáng)起步較晚的民用發(fā)動(dòng)機(jī)的自主研制,爭取讓C919等民用飛機(jī)早日用上“中國心”,。
自2017年起,,中國航發(fā)在全集團(tuán)實(shí)施“鑄心”工程。心,,既代表發(fā)動(dòng)機(jī)是航空動(dòng)力之心,也代表航發(fā)人的協(xié)力同心,,前者的硬實(shí)力離不開后者的軟實(shí)力,。中國航發(fā)黨群工作部黨建工作處處長龍樞表示,新機(jī)交付率的提升,、制造周期的縮短離不開集智聚力的“鑄心”工程,,今后更將牢記使命,全心托舉航空動(dòng)力“中國心”,。
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