“運十”大客機國產發動機"渦扇八"的研製過程

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“運十”大客機發動機"渦扇八"(代號915)的研製過程

 

渦扇8發動機(代號915)是運10飛機的動力裝置,屬前風扇、短外函、軸流式雙轉子渦輪風扇發動機。起飛推力80.07千牛,起飛耗油率54.56公斤/千牛·小時,其性能、壽命等指標在60年代末尚屬較先進的航空發動機。該發動機於1972年開始投料試製,至1980年底國家投資1.84億元,共生產3輪計12台發動機。在研製中,新建主機廠,改建葉片生產廠,形成有3000餘人的航空發動機研製隊伍,基本走完發動機研製工作的全過程。1983年6月,上海市航空工業辦公室召開渦扇8發動機研製成果總結交流會,認為已基本具備設計定型的條件和小批量生產的能力。後因運10飛機停止研製,發動機研製也告一段落。在研製過程中,市內外有60多個單位承擔發動機本體和配套協作項目,並大量采用新技術、新工藝、新材料。成品附件、軸承、金屬材料、非金屬材料和毛坯均立足於國內,取得了豐碩的科研成果。

 

1970年8月27日國家計委、軍委國防工業領導小組向上海市正式下達試製生產大型客機的任務後,9月14日,上海市革委會原則同意為大型客機配套的發動機製造定在上海第一汽車附件廠。同年12月19日,市工交組正式下達任務,由汽附一廠承製10台渦扇8發動機(包括試車),航空機械廠承製10台渦扇8發動機全部葉片。

 

1971年三機部決定,為運10飛機和轟炸機配套的渦扇8發動機的試製分別在上海和成都兩地同時進行。成都發動機廠(420廠)從1970年起就承擔渦扇8(WS-8)發動機的試製任務,於1971年3月基本完成了整機設計和資料編製工作,擬於1972年完成金屬材料和非金屬材料的測定任務。

 

1972年12月,三機部和上海市國防工辦研究決定,將渦扇8發動機的設計複測工作由成都轉到上海汽附一廠進行。根據三機部的要求,12月18日,上海市國防工辦、機電一局在汽附一廠召開上海市研製渦扇8發動機有關單位領導幹部會議,對複測工作進行動員和部署。12月30日複測領導小組成立,汽附一廠張龍根任組長,成都發動機廠陳明鼎任副組長,參加複測工作的技術人員共115人。下設總體、壓氣機、燃燒排氣、渦輪等8個專業組。

 

1973年1~5月,本著“重點複測、全麵審查”的精神,對發動機性能、裝配、強度、壽命有直接影響的部分作為重點進行了複測。通過複測,對原設計過程中遺漏項目及在消化圖紙和實際試驗過程中所遇到的差錯部分,均補齊和訂正,以達到消除隱患、確保試製質量的目的。

 

1973年6月27日,國務院、中央軍委批轉上海市革委會《關於研製大型客機的請示報告》和國家計委《關於上海研究試製大型客機問題的報告》,明確首批試製12台發動機,爭取在1977年完成總裝提交飛行試驗。首批12台樣機的試製,可以采取以上海為主,三機部和航空研究院支援部分發動機設計、工藝技術力量,提供必要的工藝技術協作,集中力量,盡快過關,然後由上海市進行批量生產。至此,渦扇8發動機由兩地同時研製改為在上海一地進行。

 

1975年6月19首台發動機的總裝開始,經過10天10夜奮戰,於6月29日完成總裝。同年7月30日完成起動點火、慢車至壓力比1.37的第一階段試車任務。然後下台架分解檢查、裝配,並於同年9月29日第二次上台架試車。

 

1976第一輪渦扇8發動機通過300小時台架長期試車。

 

1977年10月12日進入第二輪1000小時長試。1978年4月12日順利完成第一個300小時長試,累計總工作時間373小時42分。同年12月30日開始第二個300小時長試,至1979年3月17日累計運轉681小時22分。在發動機試車加速過程中,由於1隻二級風扇葉片從根部斷裂,該葉片大部分從外函道飛出而被迫停車,從而中止了本次長試。事故原因是葉片根部機械損傷,在長期交變應力作用下,裂紋逐漸發展導致葉片斷裂。發動機修複後,作專題試車用。為使長試具有代表性,工廠決定將第二輪第二台發動機作1000小時台架試車。使用的原材料和成品附件均係國產,采用GH901等10種金屬新材料和石墨、氟橡膠等19種非金屬新材料,工藝上采用等離子噴鍍、壓氣機靜子環葉型孔衝刺等15項新工藝。為了考核上述新材料、新工藝以及成品附件長期工作的性能穩定性和結構可靠性,自1978年8月15日正式進入長試,至1979年7月30日完成1000小時長試,發動機累計工作時間為1146小時。整個長試經受夏季的高溫、高機械轉速負荷和冬季的高氣動負荷、持久大推力的考驗。在長試過程中,發動機性能穩定良好,符合技術要求,長試前後性能的差異很小,測得數據符合長試前的合格標準。三機部所屬8家工廠研製的15種19件成品附件,隨發動機進行1000小時長試,工作可靠,能與發動機協調工作。

 

1979年10月8日開始150小時適航性試車,11月19日結束,長試時間177小時,累計工作為187小時。在整個試車過程中,發動機運轉正常。試車表明,發動機性能穩定,無明顯衰退,各項參數均符合技術要求。試車結束後,將發動機分解檢查未發現異常現象,說明發動機在結構上有較大的設計裕度。

 

1979~1981年渦扇8發動機進行了最高排氣溫度、最大轉速、最低滑油壓力、最高滑油溫度、滑油壓力可調範圍、起動邊界、加減速性、油門特性、不同大氣條件起動的可靠性、外來物對性能和可靠性的影響、燃油調節器可調範圍試驗以及發動機裝機對性能的影響等12項專題試車。其中1~6項進行專題試車,7~8項結合長試進行,試驗均達到預期效果,符合技術性能要求。9~12項由於受條件及經費限製未能進行。專題試車為發動機150小時適航性試車及第二輪發動機串裝在波音707型飛機升空試飛奠定了基礎,也為設計定型積累了資料。

 

1982年4月27日,市航辦批準裝有國產渦扇8發動機的波音707飛機升空試飛。此項工廠驗證性試飛技術由航發廠負責,試飛任務由上飛廠、飛機研究所、航發廠共同完成。工廠驗證性試飛大綱原計劃試飛50小時,後因經費限製減為20小時。航發廠提供的發動機係該廠第二輪產品(發動機號碼S876003)。該發動機串裝在波音707型第2402號飛機第四發動機位置上,其餘3台為美製JT3D-7型發動機。裝機前,除對發動機按常規進行工廠試車、局部分解檢查、裝配和檢驗試車外,還附加進行了40小時耐久性試車,以確保試飛安全可靠。工廠驗證性試飛共進行13個試驗項目,試飛的8個起落均在上海大場機場進行。1982年4月28日進行2個起落,共飛行1小時17分。其餘6個起落為正式試飛,其中4次是上海——山西大同——上海;一次是上海——湖北恩施——上海;一次是上海——湖南花垣——上海。1982年4月28日~10月12日順利地完成試飛大綱規定的地麵及飛行試驗項目,共計8個起落、飛行21小時46分,地麵開車11小時05分。測試結果均符合設計要求。

 

1982年12月29日,波音707飛機機組試飛員馮承直、張耀德對渦扇8發動機試飛情況評述中認為:渦扇8發動機在整個試飛過程中始終正常工作,無故障,顯示出該發動機在穩定性、安全性、可靠性等方麵都具有良好的性能。並表示渦扇8發動機是可以接受的,而且是滿意的。

 

——但是,由於國家計劃的調整,運十下馬了,因而為其配套的渦扇8(915發動機)也無奈被迫下馬……這一點,成為了中國航空工業的永遠的“心頭之痛”,也成了所有關心航空工業的中國人永遠的“心頭之痛”!

 

——也許,有人說“運十太落後,應該淘汰”之類的話……,但是相對於波音,空客開始也是落後的!如果我們當時保住了運十,並以此為基礎,一點一滴地改進、提高,讓它一步一步、腳踏實地地成長,那麽我們還會有今天的窘境嗎?

 

——運十,我們永遠的心頭之痛!

所有跟帖: 

運十下馬真正原因是政治因素。 -akc- 給 akc 發送悄悄話 (435 bytes) () 01/21/2021 postreply 19:23:24

支持國產 國產大飛機讓領導先坐! -清邁- 給 清邁 發送悄悄話 (0 bytes) () 01/22/2021 postreply 01:37:24

國產飛機首飛還真都是領導先坐 -頭發與財富成反比- 給 頭發與財富成反比 發送悄悄話 頭發與財富成反比 的博客首頁 (0 bytes) () 01/22/2021 postreply 07:18:11

當年某汽車廠生產出汽車,周恩來就第一個試乘坐。 -akc- 給 akc 發送悄悄話 (0 bytes) () 01/22/2021 postreply 09:10:55

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