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求索探路五十载 创新驱动新征程

2015-06-23文广张玉芳

军工文化 2015年4期
关键词:型号高空涡轮

文广+张玉芳

阳春时节。万缕红霞泻辉流彩,洒向群峰对峙、一江婉流的航空发动机试验基地。时而聚起的航空发动机呼啸,有如战机搏击长空。还有,那一辆辆重型卡车,满载机器、设备,沿着蛇行斗折的山路,驶向山外那片广袤的天地。

这里,是龙门山脉川北山谷,中航工业燃气涡轮研究院(文中简称涡轮院)松花岭基地所在地。涡轮院正在冲刺多个重点科研和型号目标任务,同时开始向新区绵阳基地搬迁的2015年,迎来了创建50周年。

涡轮院50年的发展历程,就是一步一个脚印,探索我国自主研制航空发动机道路的使命征程。涡轮院从基本建设起家,从航空发动机高空模拟试验到航空发动机科研,从预先研究到型号装备研制,主要业务和核心能力实现跨越发展。同时,涡轮院从一个三线单位逐步走出大山,在李白故里江油、成都平原桂湖之滨和科学城绵阳,形成“一院三地四点”业务地理布局。

创业奠基

建设高空台,是涡轮院的第一次创业、第一项国家使命任务;建成高空台,奠定了我国自主发展航空动力的设备系统和高空模拟试验基础。

涡轮院伴随新中国建设、航空工业发展历史进程一路走来。“一五”期间,国家就列入了建设航空科研试验基地的规划。然而,寄苏联援助的希望却落空了。1964年聂荣臻元帅指出:“要抓紧空气动力中心和高空模拟试车台的建设,如再迟迟不动,将来势必造成大的被动”。同年6月,以吴大观为组长的“高空模拟试车台技术小组”,开始论证高空台建设技术。

1965年4月26日,国家下文正式成立六院11所,涡轮院由此创建。从那时起,来自五湖四海的科技人员、军工人、高校学生、工程兵部队汇入涡轮院这个大家庭,开始了航空发动机试验基地和高空台建设的创业征程。

那个年代,科技人员在国内没有先例和任何经验借鉴的条件下,用钢板尺、三角板和手拉计算尺这些简陋工具,绘制出了我国高空台的壮美蓝图!

同时,高空台建设又是一曲全国大协作的颂歌。除了涡轮院外,先后有100多家企业、科研院所、高校参与了高空台建设、设计、设备制造。

经过全体建设者30年的奋斗,高空台终于建成,我国成为继美、俄、英、法之后,第五个拥这一高科技设备系统的国家。高空台以其宏大规模和科技含量,被称为“亚洲第一台”。

1996年,SB101高空台被国家科委评为1995年全国十大科技成就,次年又荣获国家科技进步特等奖。时任院长焦天佑、总工程师刘大响两次走进人民大会堂,作为获奖单位代表出席颁奖大会,受到党和国家领导人的亲切接见。院里的大部分员工和家属守在电视机前,观看了颁奖大会直播。有些老人抹着热泪:“30年建设高空台吃的苦,值了!”

高空台在1997年、1998年和2014年,相继成为航空工业重点实验室、国防测试/校准实验室、国防科技重点实验室,高空台成为具有代表国家试验、鉴定航空发动机的职能定位和权威性。

继SB101高空台建成之后,涡轮院又相继建设了涡轴/涡浆发动机高空模拟试验试车台和相应配套的试验舱。而具备了能够模拟相应空气流量、高度、马赫数空中飞行的环境条件,并进行一定范围的推力量级的涡喷、涡扇、涡轴、涡浆发动机高空模拟试验的能力。

高空台,是一个国家自主研制航空发动机不可或缺的手段,而极具经济价值、军事价值和政治价值。高空模拟试验,通过设备系统,人为建立空中环境和发动机全飞行包线内的各种工作环境,用以试验、调试、验证、考核和鉴定发动机。同时,这又是检验航空发动机设计、改进改型、技术攻关和再现其故障的设施平台和有效手段。

进行高空模拟试验的发动机,虽在地面的试验舱内,却能飞跃千山万水,经历“战火”的洗礼。或超低空高速飞行,突击敌防空阵地。或高空高速巡航奔赴战区,领受“高处不胜寒”。或“等马赫数”爬升,迅速占领空中格斗制高点。或发射武器实施攻击……。是高空台的气源、加温、制冷等各种设备系统,制造了高空舱内的空中环境条件的发动机的相对运动。

截止目前,在高空台上相继完成了数十种机型,上百台份发动机的模拟试验。可以说,今天,我国在研和在役的航空发动机都在涡轮院高空台上做过试验。

国庆六十周年阅兵大典,天安门上空战机轰鸣,各型飞机编队飞过天安门上空,接受祖国和人民检阅,尽展国威、军威!而这些飞机装配的发动机,大多在高空台上做过了试验,早就有过搏击长空的呼啸!

创新求索

这是从起点开始,历经自主研制航空发动机的全过程的“探路”;这是一步一个脚印打通技术路线、一个个台阶登顶技术高峰。

“这是中国技术基因的航空动力之子,它的每一项技术、每一种材料都是中国的,它的每一个零件都是中国造!它跟自己的孩子一样,身上哪儿有胎记我们都知道……”这台核心机,就是涡轮院成功研制的、我国首台具有完全自主知识产权的航空发动机核心机——中推核心机。

30多年来,涡轮院奋起攻克技术前沿、突破关键技术,承担完成了多项航空动力项目研究,一步步打通技术路线。航空科研主业从“预先研究步入型号研制”,实现科研发展战略转型;系列核心机研制和向型号派生发展势头强劲。

世界上能够设计、制造飞机的有10多个国家;而能够自主研制航空发动机的仅有少数几个西方大国。航空发动机研制先进技术是买不来的,美国对他的西方盟友、前苏联对其加盟共和国都是严密封锁的。

航空发动机研制,需要经历“技术研究-部件研制-核心机研制”,才有可能走向型号产品研制和系列化发展,进而也才有可能成为装备产品。这一过程,需要攻克前路上一个个不可想象的技术雄关险隘,开辟出一条通往成功的道路。

上世纪八十年代初,涡轮院从承担“高推预先”开始,进入航空动力科研领域。这一项目,是我国第一个按系统工程管理的大型航空动力研究工程,目的是为中等推力涡扇发动机研制储备技术。

此后10年的“高推预先”,虽然历经了项目调整、经费匮乏等波折,但通过涡轮院和参研单位的不懈努力和集智攻关,突破了“三大核心部件”关键设计技术。院在“高推预研”成果的基础上,开展了中推核心机研制。

1994年1月16日,中推核心机完成全部科目的高空台试验并达标。上级专家组的《评审结论》认为:“中推核心机是我国航空发动机行业取得的重大突破,是在自行研制航空发动机道路上跨出的具有战略意义的一步!对我国航空发动机行业的振兴发展将会产生巨大的推动作用和深远影响。”

中推核心机的研制受到党和国家领导人的高度关注。1990年8月时任军委副主席刘华清到涡轮院视察,勉励涡轮院说“中推发动机一定是靠自力更生、靠六二四所把它拿出来,越快越好!”1995年和1996年,江泽民总书记等国家领导人参观了中推核心机。

在中推核心机成功研制的基础上,涡轮院在1995年到1998开展中推验证机研制,完成了全部的工程图设计。由于经费等各种原因,这一项目未能走向型号研制。但是,中推核心机的成功研制,使我国航空发动机研制从涡喷跨上了涡扇台阶,所攻克和掌握的技术,为后续的系列核心机研制和型号研制奠定了技术基础,并培养出了一大批人才。

继中推核心机研制之后,从“八五”中期开始,涡轮院又向更高的一座座航空动力技术高峰发起了冲刺,承担和并行推进了多个航空动力重大项目科研。这些项目中,有的从一开始就计划发展成为型号。从而,涡轮院里的“探路”使命涵盖航空发动机研制的全过程。

没有相应技术等级、推力量级的航空发动机,就不会有先进的作战飞机。国家、业界和用户都对涡轮院在研的这些项目寄予了太多的期盼,希望创造出中国风格的航空动力,实现我国航空动力装备跨越发展。

涡轮院组织科研团队攻克一个个技术前沿,突破一项项关键技术,冲过一道道技术雄关险隘,稳步向前推进研制工作。截止目前,有些项目已经转到了型号研制阶段。其关键性和标志性战技性能,已在高空模拟试验中得到了验证。

长期以来,涡轮院相继完成中推核心机等多个航空动力重大项目研制,推进我国航空动力研制技术的创新发展。同时,还不断地加强了基础研究。进行航空发动机多学科、多专业前沿科技探索研究。通过打基础、建体系,建成了航空发动机设计技术库,自主研制航空发动机的技术手段和工具支撑更为坚实。并初步搭建了“基础研究--应用研究--先期技术开发--产品/型号研制”相互依存、相互推动的技术自主创新体系。如今,涡轮院的航空动力科研迈入了民机动力技术、新原理动力技术研究的更为广阔的领域。

厚积薄发

涡轮院的“探路”在向型号延伸,直指最终形态的产品研发目标;“探路”直通市场和用户,铺成“商业成功”发展道路。

21世纪之初,涡轮院开始“利用技术积累,研发装备产品”,由此划时代地进入了科研发展战略转型时期。应该说,这既是涡轮院科研核心能力厚积薄发的结果,又是院里谋求发展的需要,更是全体员工担当使命的文化自觉的反映。

2003年,涡轮院自主投入,启动一流量级核心机研制,并计划基于此核心机研制派生发展型号。不久后,这一项目得到了业界、用户和国家的大力支持,国家对其派生的两个型号(简称两型机)给予了立项,两型机获得型号“准生证”!然而,上级领导、业界专家千叮万嘱的还是:一定要借助两型机研制,走出我国自主创新、自行发展航空发动机道路。

目前,两型机研制,已经进行到了型号研制的后期科研试飞阶段。其中一型发动机业已完成设计定型试飞,朝着成为市场装备产品的终极目标又迈出了坚实的一步。

涡轮院提出“核心机研制派生型号”的技术路线,得到了业界认同。有一种说法是,预先研究是根,核心机是树,型号发动机是果。欧美先进的涡喷、涡扇航空发动机,无一不是从预先研究开始,通过核心机研制,进入型号研制和系列化发展。而一台核心机可以在一定推力量级范围内派生发展出来系列涡喷、涡扇型号发动机。

“十五”以来,院里相继开展了多个流量级的系列核心机研制,丰富了我国航空发动机核心机型谱。这些核心机派生的型号能够覆盖不同推力范围、不同用途的军、民用动力装备,可以满足我国今后一个时期自主发展航空动力的需要。系列核心机派生发展的多个项目,既有军机又有民机,有的已经进入“准型号”研制阶段。

这同样是“探路”,探求研发中的产品通向市场的道路。

涡轮院科研战略发展转型伊始,把为科研和型号产品研发的“探路”延伸向了市场和用户。在市场经济大环境中,若是不能打通市场之路,科研技术就只能终止于图纸、软件、试验件的技术。从而,技术创新之路也就不可能完全打通。涡轮院同步进行了市场开发。通过邀请将来可能使用院里在研型号产品的单位,参加一些工作例会和参加研制,去订“娃娃亲”。潜在用户的介入,进一步明确了在研产品的战技性能、寿命设计、外形尺寸、成本控制等要求。一些潜在用户单位把“襁褓”的型号产品作为了他们项目的动力。

决胜凯歌

挫折面前,涡轮院一次次奋起;成功的背后,就是一次次坚持下去的努力。也许是经历了太多的风雨,在某次试飞结束之时,试飞外场天边出现一道祥瑞的彩虹。

2014年11月28日,一个载入我国航空史册的日子。涡轮院从航空发动机研制起点开始,走向型号研发的一型动机研制,圆满完成设计定型试飞。那阵,大漠深处试飞外场的天边拱起一道彩虹。配装这一型发动机的飞机完成其最后一个科目试飞,从彩虹正中飞来,显得更加唯美。

涡轮院一些参飞人员的热泪融化了眼角的冰晶夺眶而出,口中喃喃念道:不经风雨,哪能见彩虹,真是应验了这句箴言。在试飞现场,业界一些人士则赞扬:这一形象进度,是对国家、用户和市场期待的回应;这是能够走出我国自行发展先进航空动力道路的有力回答。

在航空发动机研制进程中,出现尚未认识技术领域,并且可能成为一道过不去的“技术门坎”,而迫使整个项目下马,都属正常现象。这在西方航空强国那里有过不少案例。探索性的科研实践,也不全是“吃螃蟹”,还会“吃蜘蛛”。

2012年中,涡轮院某型在研发动机正在顺利推进的时候,一个技术问题突然出现了,几经攻坚也未能得到解决。上级部门和院里立即成立联合工作小组。随即指挥团队展开旷日持久的一场场“绝地”反击。

一个时期过去了。经过种种努力,都未解决问题。院里和项目团队忍受着一次次失败的煎熬,在技术“雷区”和“十面埋伏”的困境中寻路突围。又是好几个月过去了,仍未取得突破。这个时候,出现了另一种声音:你们尽力了,就到此为止吧。

这个项目若是不能成功,将影响到涡轮院的业务定位,进而就会动摇我国自主创新研制航空发动机的信心,以及通过“核心机研制派生型号”发展航空动力这一技术路线。再者,人们还会置疑经过多年构建起来的航空发动机研发体系。

涡轮院岂能轻言放弃。这不仅仅是肩上的“探路”使命,直面挑战的攻坚、探索精神,而且还有技术与经验的底气。院党委书记、总设计师和分管副院长一同前往北京,代表院向上级做出书面保证。那无疑是限时攻克阵地的《军令状》。

院里召开大会,再次集结誓师出征,直指攻坚目标。那般阵势,有如面对顽敌的阵地而发起的一轮又一轮的集团冲锋。终于峰回路转,2014年1月底春节临近的时刻,经过多台/次发动机、多轮试验验证,证明故障已经“归零”,其研制道路上一个“技术拦路虎”已被清除。随后,该型发动机重返蓝天,再次进入试飞。

发扬“永不言败,勇攀高峰”的精神,咬牙坚持去争取最后的成功。这就是涡轮院“探路”使命的真实写照。

震后新生

汶川地震过后,带着前辈建设松花岭基地的创业精神,涡轮院建设军团挥师绵阳新建基地。航空发动机试验的呼啸,在向世界宣示,中国自主发展航空动力的基础更加坚实。

2008年,正值涡轮院加快推进科研发展战略转型的关键年份,这年5月12日汶川特大地震突然袭来。院松花岭辖区成了这场天灾的重灾区。员工和家属强忍肉体和心灵的伤痛,抹去泪水,在集团公司党组和院里的统一指挥下,随即展开了波澜壮阔的抗震救灾斗争。灾后恢复三年任务两年基本完成,科研生产经营和生活恢复到了震前水平。

2008年6月1日,时任国务院副总理张德江到松花岭基地考察灾情,指示异地重建试验基地。2009年12月,国务院批复“绵阳基地重建项目立项报告”。2010年1月,国防科工局和财政部联合下文,批复绵阳基地建设立项。2010年10月25日,绵阳基地开工仪式隆重举行,建设工作全面展开。

绵阳基地建设现场,晴空的日子里。排排架杆映在地面的荫影好似线谱;行进期间的施工人员有如音符,这是一曲绵阳试验基地建设的拼搏、鏖战的旋律!从在地上和施工机械上吃盒饭,成了涡轮院建设军团奉献休息时间、奋战施工现场的风景线。建设团队成员,寒来暑往,雨季天天一身泥,夏季晒脱几层皮,守住了一个个任务进度节点。

经过全体建设者历时4年多的共同奋斗,绵阳基地的主要厂房和设备已经完成建设和安装,部分设备投入运行,开始承担科研任务。在2014年底,以院里一型在研发动机成功试验为标志,绵阳基地上空第一次传出了航空发动机的轰鸣声。进入2015年,开始大规模向绵阳基地搬迁。

上级部门、业界和地方政府的一些人士称:建设松花岭基地用了30年;建设规模大得多、技术不可同日而语的绵阳基地,计划时间却只是短短的几年时间。绵阳基地建设的进度形象,堪称航空发动机试验设施建设史上的奇迹。

绵阳基地由航空发动机试验基地、科研办公区、员工生活区、森林公园等组成。全面建成后,将形成较为完善和先进的试验设施,拥有航空发动机、地面燃机与新型动力试验能力,可以满足我国今后数十年发展航空动力的需要,并成为我国最大规模、成世界一流的航空发动机大型试验基地。一座崭新、宏伟的“航空城”将昂首屹立在祖国的大西南!

历经汶川地震之后,涡轮院通过文化建设和宣传工作,向全体员工传递:是党和人民的大爱,成就涡轮院的重生!因而,涡轮院全员要以“回报社会、感恩永远”的认识,去担当“探路”使命,并以优势技术服务国民经济建设。笔架山,将架起绵阳基地这支试验、研究航空动力的巨笔,在涡轮院全员手中书写出我国航空动力创新发展的辉煌篇章!

涡轮院历经了50年发展,又站在了一个新的历史起点。院正在以文化和战略为引领,基于“国家使命和市场需求两个导向”,提升技术创新和产品研发能力。按照既定发展决策和战略路径,构建成为中、小推力发动机研发中心;系列核心机发展基地;先进航空动力技术、新概念发动机的摇篮。同时推进军机、民机、燃机三个领域技术和产品协调发展,用以展示涡轮院和全体员工“航空报国”的形象与价值。

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