全心托举航空动力“中国心”(产经观察)
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在广阔的沙漠中,士兵们驻扎在战场上。不久前在朱日和联合训练基地举行的阅兵式上,中国航空空发动机集团开发、生产和维修的涡轮风扇、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机和涡轮螺旋桨发动机等近600套设备参加了检阅。
这些航空空设备的“心脏”集体出现,令人兴奋。目前,七大系列航空空发动机、辅助动力装置和传动系统已广泛安装在中国各种军用飞机和直升机上。更多人关心的是中国自主开发的大型飞机何时可以使用自主开发的“中国心”。国航空发动机的发展有哪些突破和困难?带着这些问题,记者进行了采访。
发展如何
提高生产效率,力争在20年左右实现“平行运行”
航空空发动机在整个航空空工业中起着举足轻重的作用,它是航空空武器装备的“心脏”,保证国家安全,显示强国的地位,同时也是民用航空/。
与前几年的航空空发动机研发不同,目前的航空空发动机和燃气轮机“两机”项目已被列入中国“十三五”计划实施的100个重大项目和项目中,并排名第一。发展中国自己的航空空发动机势在必行。去年8月28日,由国务院、北京市人民政府、中国航空空工业集团公司和中国商用飞机股份有限公司共同出资组建的中国航空空发动机集团公司应运而生,并进行了创新和发展
在过去的一年里,空航空发动机的发展取得了哪些进展?记者了解到,2017年上半年,国航空新发动机的交付率大幅提高,比去年上半年提高了8个百分点。在关键型号产品产量增长34%的情况下,产品交付率同比增长10个百分点。
除了制造效率的提高,航空空发动机产品的可靠性和质量也在稳步提高。中国航空发展生产部生产与供应链办公室主任李平表示:“目前,产品领域的诚信率超过90%。”
目前,中国航空发展公司有一个完整的科研任务清单:有几个发动机,辅助动力装置和燃气轮机。
中国何时才能与世界先进水平的空干空气发动机“并驾齐驱”,甚至“领先”?据了解,世界上能够制造空航空发动机的国家是联合国安理会的五个常任理事国。虽然中国名列其中,但整体制造业水平相对落后。“力争在大约20年内实现‘跑起来’。”中航油集团党委书记、中国航空发展集团公司董事长曹建国解释说,万事开头难,发动机也是如此。要形成一个完整的设计、制造、测试和人才队伍体系,必须完成一两个模型,并采取完整的R&D流程。为以后开发新型号打下了基础。“第一代自主开发的产品可能不先进,但我们会在第二代和第三代继续努力,否则我们会变得先进。随着代代相传,
目前的发展困难在哪里
最大的缺点是发动机设计,而取胜的法宝是“国家系统”
据统计,开发一种新型的跨代飞机空发动机需要20多年的时间,是同代新飞机的两倍。可以说,它是当今世界上最复杂、最多学科的综合工程机械系统,被誉为“现代工业皇冠上的明珠”。摘珍珠极其困难。
首先,航空空发动机需要满足许多非常苛刻和矛盾的要求:它不仅要在高温、高压、高速和高负荷的恶劣条件下工作,而且要满足大推力、轻重量、高可靠性、安全性好、寿命长、低油耗、低噪声、低开发维护成本等要求。例如,目前民用航空空发动机的平均机载寿命应该达到20000小时以上,如果每天飞行6小时,可以使用10年。
其次,导航/发动机操作/发动机操作/发动机操作室狭小,操作环境恶劣,对设计、制造和试验提出了更高的要求。超音速战斗机用的涡轮风扇发动机通常直径只有1米,长度只有4米。这样一个小圆柱形物体必须被塞进十多级风扇、压缩机、涡轮机、燃烧室、加力燃烧室和其他部件中。此外,发动机燃烧室和涡轮的温度很高,达到1600-1700摄氏度,加力燃烧室的温度高达1800-1900摄氏度,而目前高温合金材料的最高耐受温度只有1100摄氏度。因此,有必要采用复杂的冷却系统,在发动机中设置迷宫式冷却通道。
巨大的技术难度也带来巨大的投资需求。大中型先进发动机的研发费用为20-30亿美元,较先进的发动机高达50亿美元。
困难中最大的缺点是什么?
“最大的缺点是设计。”中国航空技术(600391)委员会主任、中国工程院院士尹泽勇坦言,我们常说空航空发动机开发周期长,资金投入大,因为空航空发动机不仅是设计制造的,而且是经过测试和试验的,但只有加强设计,才能减少“试验-设计修改-再制造-再试验”的反复摸索过程。落后的设计能力是制约国航空发动机发展的主要因素,这延长了研发周期。
缺乏标准和积累也是一大缺点。“要建造一艘空发动机,除了工匠精神,还必须有一套标准化的设计标准。”尹泽勇说,马斯特斯能制造的部件不能由普通员工制造,技术可靠性差。集团质量技术部管理创新处处长王英杰表示,世界先进发动机制造商的核心秘密是数百套设计和制造标准。他们积累了一套具有多年R&D和制造经验的标准系统。“在这方面,我们还有很大的差距。”
弥补短板,飞行员是有信心的。在他们看来,取胜的法宝是“国家体系”和“小核心、大合作”的发展机制。“中国航空发展公司是中央政府管理的国有特大型企业,也是中国唯一的航空空发动机开发企业。它的诞生本身就表明,用全国的力量搞空航空发动机是必要的。”中国航空发展党组副书记、副总经理罗荣怀表示,国家为航空发展产业的发展提供了强有力的体制机制和资金保障。“相关企业都全力支持,一些中央企业为我们生产特殊钢,这需要很多品种,但是需求量很小。赔钱也支持我们。”“产学研合作紧密,我公司与各大学和中国科学院建立了共同的基础研究平台,开展技术研究和前沿技术探索”...
将来如何爬这个斜坡
信息化意味着掌握设计,到“十三五”末,空航空发动机研发体系基本建立
华航空发动机未来应该做什么?
“目前首先要抓的应该是设计,否则就很难赶上世界先进水平。”尹泽勇说。
要做好设计,我们不仅要建立标准和固化流程,还要充分利用信息技术。例如,尹泽勇应该在设计过程中使用计算机实现三维设计图纸;在仿真过程中,应使用三维信息平台进行仿真,并将设计方案进行仿真并安装在计算机中,查看各系统之间是否有干扰,装配顺序是否正确;在制造过程中,发动机的三维信息要传递到工厂,车间工人利用三维模型直接进行制造和加工。
从顶层设计的角度来看,中国将在“十三五”末基本建立启动空发动机的研发体系。王英杰介绍,中国航空发展集团公司正在建设一套完整的运营管理体系,包括产品研发、制造、供应商管理和服务保障。产品研发体系处于核心地位,未来有必要通过体系建设积累独立的R&D和制造标准。
“这个系统目前是用‘骨头’建立的,需要充满‘血肉’。”王英杰说。例如,产品开发阶段应为整个发动机生命周期的开发提供技术定义;在制造过程中应实现精益制造、智能制造等先进管理方法的应用;供应商管理不仅要遵守市场经济规则,还要加强集团层面的宏观调控;在服务保障环节,既要满足武器装备的使用需求,又要实现服务增值。
同时,中国航空发展总公司将加强起步较晚的民用发动机的自主研发,力争使c919等民用飞机尽快使用“中国之心”。
自2017年以来,中国航空发展集团在全集团实施了“铸造心脏”项目。心脏不仅意味着发动机是航空空动力的心脏,还意味着机组人员共同努力。前者的硬实力与后者的软实力是分不开的。中国航空发展集团公司党群工作部党建处常龙树说,新飞机交付率的提高和制造周期的缩短都离不开“铸心”工程。今后,我们将牢记使命,全心全意支持空航空动力的“中国之心”。
制图:张芳曼
《人民日报》(2017年9月11日,第19版)
标题:全心托举航空动力“中国心”(产经观察)
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