解读丨“太行”改进型试验成功,试飞员称优于国外同类型号

澎湃新闻记者 高卓

2016-02-25 19:45 来源:澎湃新闻

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2月23日,《中国航空报》以《铸国防空疆之重器——记中航工业发动机研究院、动力所总设计师刘永泉》为题报道了“某型发动机”的研制成功。而从2015年5月开始,该报就曾刊出四期有关“某型发动机”科研成果的连载。本文以《中国航空报》系列报道为主,参考其他公开图片资料分析“某型发动机”——“太行”改进型的发展情况。为方便阅读,下文中带有【】的内容均为《中国航空报》报道原文。
披荆斩棘:“太行”基本型的定型与装备磨砺
【在专注于“太行”发动机攻关之时,试验暴露出的问题是设计定型工作的最大障碍,攻关任务相当艰巨、繁重,承担的工作量在成倍增加…...及时了解飞机调节供油情况,多个技术方案同时推进,科学组织调节供油攻关方案的实施,提前完成了攻关,解决了该型发动机定型前的最大障碍。】
这一段提及了“太行”定型前的一大障碍,供油系统调节。一架飞机上有多个油箱,决定什么时候由哪个油箱向两台发动机供油、能否随着油门杆动作的响应向发动机及时做出供油调节,这都是供油系统的职责。不要小看了这个系统,日本“心神”在地面测试中影响进度的一大问题就是供油系统,至今还没有首飞。
【西北边疆某外场……晚上想要在这个军民共用的机场里入睡,必须等最后一个航班落地后才能实现。远在海岛的“万亩机场”,从住处步行至大门口就得四五十分钟;碰上“限水”的季节,往往干了一天活后,就会错过供水的时间。屋里唯一的电器就是“灯泡”,上厕所还要排队……】
在永兴岛机场训练的海航歼-11B战斗机。海航主战机型已经实现了岛礁机场轮训常态化。
这两段提到的正是“太行”版歼-11B早期装备的两个单位:兰州军区(现西部战区)空军航空兵某部和南海舰队航空兵某部。从第二段文字中对艰苦条件,特别是对“限水”的描述来看,当时外场保障团队很可能是在西沙永兴岛机场,而非条件相对良好的海南岛上的机场组织高温高湿环境可靠性测试。
重装上阵:“太行”改进型的研发周期和定位
“北方严寒的冬夜里满天星光,中航工业动力所的科研大楼会议室里灯火通明,晚上10时多,动力所总设计师刘永泉满脸兴奋地向大家报告:某型发动机试验成功,‘十二五’研制目标顺利实现!”
这段文字点明了新型发动机的状态——试验成功,也说明了其研制周期——7年磨砺。上溯7年前的2009年,当时正值“太行”基本型出现质量问题,导致沈飞生产的歼-11B/BS战机因没有可靠发动机而出现大面积滞留厂内的“菊花残”情况。而此时动力所一边需要组织对基本型的排故,一边就要研制新型发动机。
当时部分停留在厂内的海航歼-11B战斗机,注意其中有两架没有安装发动机。
【在10年后的今天,某发动机为用户、外界树立了良好的、正面的形象,后续很多平台工作的发展都需要指望它。该型发动机是航空发动机打翻身仗非常重要的一步。】
10年前的2005年,正是用于歼-11B/BS的“太行”基本型设计定型的年份。而歼-11D单座空中优势战斗机,歼-15S双座舰载战斗机和歼-16双座多用途战斗机这三大平台确实都需要“太行”系列发动机作为动力。
【“发动机提升性能的同时,不牺牲可靠性!这要重新确定研制方案,大胆应用先进技术,开展攻关研究,等于再一次重新设计!”“要坚持做这个型号,还要经过发动机研制史上最苛刻的考核长试,某些试验还要敢为人先!”总体、控制、材料等攻关团队都憋着一股劲,原型定型时的基础工作不能说丢就丢!】
【某型发动机开始了全新的研制历程。其控制系统复杂、安全性要求很高,多项技术难题亟需突破,设计参数也都需要重新调试,研制难度大,风险高,资源冲突严重。】
这进一步说明了,新型发动机就是“太行”基本型的改进型。要求在可靠性不变的同时提升性能,为此,发动机不仅要经过苛刻的考核长试、敢为人先,甚至要重新确定研制方案,设计参数需要重新调试,其改进程度非常之大。而且其研制也存在着和“太行”基本型的排故改进、以及“太行”舰载型抢占资源的问题。
破镜重圆:“太行”改进型和歼-10B的亲密接触
装备“太行”发动机的歼-10B战机,该机已交付空军飞行训练基地某团进行进一步测试。
【2010年是某发动机计划完成设计鉴定的重要时刻。刘永泉和动力所全体科研人员只争朝夕,仅用两年时间就完成了发动机研制总要求评审和型号规范编制,完成了型号规范规定试验、试车和鉴定试飞,同时开展加速发动机可靠性增长的相关工作。】
【在另一型发动机研制任务重、各项任务节点同样异常紧迫的情况下,为了争取早日实现设计定型的目标,刘永泉带领科研人员全力开展专项技术攻关,冲刺完成首飞前规定各项零部件试验和飞行台试验验证,全面开展科研试飞,为发动机交付配装某飞机的首飞而忘我拼搏。该型机配装歼某飞机已成功实现首飞并转入鉴定试飞。】
这两段说的是2011年“太行”和歼-10这两个本来应当配套批量服役但却总是阴差阳错难以缔结姻缘的型号的首度“亲密接触”。文中的“另一型发动机”,可能说的是歼-15S双座舰载战斗机的配套发动机FWS-10H。接下来几段文字对这一过程进行了展开描述。
【针对新型发动机配装单发飞机特点及研制风险,研制团队创新研制思路,创造性提出“双发”领先“单发”飞行的模式,即该发动机要首先配装双发飞机进行飞行验证,获得发动机稳定飞行包线,并验证发动机及数控系统工作稳定,充分暴露和解决问题后,再配装单发飞机试飞,降低配装单发飞机试飞风险。】
因此早在歼-10B装配“太行”改进型发动机之前,在2010年左右,“太行”系列发动机的专用飞行测试平台——522号(00批13号)歼-11应当已经换装两台“太行”改进型发动机的双发版本开始科研试飞,而且确认“太行”改进型引入了数字式发动机控制系统(FADEC)
【研制团队立刻行动,快速完成第一阶段科研试飞工作,飞行中发动机表现良好,达到了验证稳定性的目的。试飞中发生故障,研制团队积极加强组织管理力度,投入大量技术骨干和专家,参与试飞组织及技术保障等工作,使问题得到有效解决,为单发飞机试飞奠定了良好的基础。】
【某型发动机工作稳定,与飞机的匹配良好,为装机试飞创造了条件。随后交付首台试飞用发动机,团队成员不辞辛苦,夜以继日,完成飞机地面开车检查及地面滑跑等工作,使之具备了首飞条件。可就在首飞前日,发动机某附件突然出现故障,直接影响到发动机首飞。】
这两段讲述了“太行”改进型在歼-11上的试验情况,并交付了装在歼-10B的1035号原型机上的首台试飞用发动机。可见虽然总体“表现良好”,但在歼-11和歼-10平台上的测试中也都分别发生过故障。
2011年,歼-10B的1035号原型机首飞成功。
【研制团队当即在试飞现场连续工作22个小时,排除了故障,确保了首飞的顺利进行。此次成功首飞标志着该型发动机研制迈上新台阶。六七月份的成都,一个月、两个月、三个月,即使该型发动机顺利完成了首飞任务,外场人仍坚守岗位,继续保障着发动机的飞行安全。】
玉汝于成:“太行”改进型的技术突破和鉴定完成
2014年9月15日《中国航空报》新闻配图。
【2014年9月,某型发动机试飞保障团队在4000米的高原留下了奋战的身影。近日,中航工业试飞中心在青海省成功完成了国内首次歼击机高原起降性能试飞任务,此次试飞是两型发动机装机状态的首次高原试验。随着飞机的顺利返场,为期一个月的国内歼击机类飞机首次高原起降性能试飞任务圆满结束。】
“两型发动机装机状态的高原实验”,除了用于歼-10B的FWS-10B单发版本之外,另一种则是用于歼-11D和歼-16的双发版FWS-10B。可见两种发动机的测试进度相去不远。
【某型发动机采用大量新结构、新材料、新工艺等,国内技术基础薄弱,工程研制经验不足。为降低研制风险,研制团队以“早试、多试、严格试”的原则,开展了大量零部件试验、整机试车等工作,并对关键部件加严了试验考核力度,研制工作量远超立项规划要求工作量。2011年试车时数达到千余小时,单个型号的试车时数超过动力所历年所有型号累计试车时数,创造了建所以来整机试车时数新高。
众所周知,“太行”基本型定型后存在较长的调整期,正是由于缺乏充分试车试验的缘故。技术上又有重大调整的“太行”改进型为了不重蹈覆辙,在严格试车方面非常重视。
【某发动机为提高发动机高空推力性能,采用了优化的混合加力燃烧室……2013年中,国内首次航空发动机风扇叶片旋转状态下鸟撞试验成功完成,为某型发动机整体试验任务的完成画上了浓墨重彩的一笔……某型发动机数控系统赶超了国外第三代战斗机控制系统水平,打造出了航空发动机的“最强大脑”……外场保障、长试考核、排故攻关、小批交付常常是披星戴月,连续奋战;发动机内外场累计试车试飞数千小时。】
这里既点明了“太行”改进型的几大技术创新,同时也说明该型发动机已经随着配套型号原型机的试飞开始了小批量生产交付。
在2月12日中央电视台《军营大拜年》中官方首次公开的空军某试验训练基地装备的歼-16多用途战斗机。目前装备“太行”改进型发动机的该型战机正在交付其他兄弟单位。
【刘永泉等带领科研人员忘我拼搏,全力开展专项技术攻关,冲刺完成首飞前规定各项零部件试验和飞行台试验验证,全面开展科研试飞,在成功实现首飞后并转入鉴定试飞,研制工作节节胜利,受到中航工业的通报嘉奖。虽然胜利在望,但总师系统不满足于现状,而是做出了长远的技术决策:在抓好该型发动机定型工作的同时,要谋划好后续成熟发展。】
【发动机在经历了无数次地面、空中考核试验试飞,史上最苛刻的考核长试、创新试验项目后,验证了能力,得到了试飞员的高度认可。试飞员在一次会议上评价该发动机的空中起动:“完美!”还有试飞员评价:“该发动机性能优于国外同类发动机!”
刚刚完成试验的“太行”改进型目前的状态是“胜利在望”,还需要在批量装备作战部队后获得更多实际运行经验才能说是“马到成功”。而“国外同类发动机”,显然指的是与“太行”处于同一推力级别的俄制AL-31F发动机。虽然仅从“性能优于”这几个字还无法做出太多的评价,但至少说明“太行”改进型终于在主要指标上实现了对AL-31F这面“镜子”的超越,而俄罗斯依靠航发技术上的优势在中俄军贸中屡屡占据主动的局面也有望改观。
责任编辑:李怡清澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 技术派,太行

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