2007-05 來源: 《國際航空》雜誌社
親曆“太行”後的思考——專訪“太行”發動機總設計師張恩和
艱難的“太行”研製曆程
我國航空發動機和飛機一樣,都經曆了仿製、生產、改進改型,最終走向自行研製的發展階段。我國從20世紀50年代開始生產蘇聯的發動機,由於技術基礎薄弱,人才和經驗短缺,直到60年代才開始研製渦扇發動機。當時曾研製了一款技術水平與阿杜爾、斯貝差不多的發動機,在曆經相當長的研製過程後,卻因匹配對象的下馬而未能形成裝備。
雖然項目下馬了,但是通過這款渦扇發動機的研製為我們航空發動機的人才隊伍建設、技術條件建設和經驗積累奠定了一定基礎,對我國發展後續的發動機型號起到了很好的作用。
之後,我國還研製了幾種渦噴發動機,包括渦噴-7改型,渦噴-14發動機(“昆侖”發動機)等。這些型號的研製,對我國航空發動機行業來說是也是一個積累的過程,在此基礎上,我們才能適時地開始 “太行”發動機的研製。
基礎薄弱 研製艱難
長期以來,我國發動機行業不僅技術基礎薄弱,工程試驗經驗積累不足,試驗設備、加工設備缺乏,而且材料和工藝相對落後。這一切都與我國技術儲備不足有關。
國外航空發達國家的情況是,在型號立項前已儲備好所需的關鍵技術,隻是在型號上集成而已,即型號立項時,與發動機相關的關鍵技術、材料工藝、試驗條件等已基本具備。我國的情況正相反,隻有型號立項之後才能夠啟動這些相關技術或條件的建設。“太行”的研製過程也是如此。事實證明,最終阻礙型號發展的正是這些前麵缺乏儲備的技術、工藝和條件等。
以上這些問題直接導致我們研製“太行”的過程非常艱難,缺乏立項前的技術儲備,常常需要臨陣攻關,這也影響到了項目的進度。
我認為,我國發動機較發達國家落後有各方麵的原因,起步晚是其一,人的經驗積累不夠是其二,條件建設不足是其三,還有就是管理方麵也有缺失。現在,值得慶幸的是,大家都認識到,科技發展一定要重視預先研究和技術儲備。
規避風險 分段決策
為了規避風險,我們在項目研製時提出了分段開發策略,即先驗證機後原型機的研製思路。這在中國航空發動機史上是第一次,也是“太行”研製時間相應延長的原因之一,但此舉規避了項目研製中大的風險。由於我們沒有豐富的工程經驗,在發動機的匹配問題上走過一些彎路。但在發動機匹配裝機對象確定以後,“太行”的工程研製節點基本上都按時達到了。
總體來看,就“太行”發動機如此大的工程而言,整體的研製進程還是比較順利的。現在回想起來,如果研製“太行”之前能做好技術儲備、人才及基礎條件的建設,同時能更科學地管理,那麽“太行”的研製周期還能縮短。
科研人員 保駕護航
我一直認為,型號研製定型以後,作為技術係統的設計人員並不能就此以為大功告成了,隻有型號批量裝備並形成有效戰鬥力以後,才能算是取得真正的成功。
科研人員應當和生產廠商一起把後續這些事做到位,否則設計出來的發動機再好,而廠家生產不出來,也一樣是紙上談兵。科研人員應當統一思想,雖然型號定型成功了,但我們的工作還沒有結束,還應該為型號生產保駕護航,盡快實現型號的最終成功。
未來發展 堅持自主
全國科技大會提出,創新包括原始創新、集成創新、引進消化吸收再創新。它為我們科技人員指明了下一步的發展道路。“太行”發動機應該是多種創新形式結合的產物,我認為,航空科技的不斷發展,發達國家對自身科技成果的保護,勢必會要求我們在發展航空發動機時要有越來越多的原始創新,並逐步實現完全的自主創新,而隻有擁有了完全自主的創新能力,我們才能夠根據我們自己的思想,建立符合中國國情的航空體係,研製大飛機和與之配套的航空發動機。現在我們正在朝著這個方向努力。
通過“太行”發動機研製過程,我們深切感到,首先,一些關鍵技術一定要開展預研,提前投入。實際上,這筆資金即使當時不投入,進行型號研製時也得投入。而當進入型號研製再投入時可能所需資金會成幾倍地增長。不僅如此,往往這種“臨時抱佛腳”性質的攻關,最終會影響到型號研製的進度,因為型號研製的難點就集中在這些關鍵性的技術上,所以,我認為,晚投入不如早投入。
當然,這也需要在型號研製之前就考慮好,研製項目將會采用哪些關鍵的技術,包括先進設計、新型材料、新工藝等,然後按照規劃一步步往前推進。現在對預先研究的重視,確實較之以前有所改進,比如預研性質的APTD計劃,但仍需更多的具體行動。
第二,科技人才隊伍建設非常重要,目前學航空發動機專業的人本身就很少,再加上真正投入研究的人也不足。一航動力所做過內部統計,發現有“2個50%”,第一個50%是30歲以下的占50%,這意味著有一半的科研人員從業時間很短,經驗不夠;第二個50%是航空院校畢業的隻占50%,這也就是說還有50%的人並不具備紮實的航空動力專業根底。窺一斑可見全豹,這反映出來的是目前航空動力方麵人才的實際情況。不過,通過“太行”發動機的研製,我們鍛煉了隊伍,湧現了一批高素質的人才,而且大多是副總師、研究室主任級的人才。
第三,零件的試製生產製約了科研。我認為下一步需要解決的就是試製加工的問題,零件試製生產如果不能很好地完成就很有可能影響到研製的進度。如何縮短試製周期也是迫切需要解決的問題。發動機的研製與飛機不一樣,飛機一次生產好幾架就行了,而發動機得分批次生產,每一個批次生產後都要做試驗,所以必須要加快生產周期,爭取更多的試驗時間。
第四,包括試驗設備、加工設備等在內的硬件條件建設上還需要加強。此外,材料工藝也要走到型號科研之前,這也是科研生產的一個瓶頸。
雖然我國相關部門已經基本上達成了動力先行的共識,但是實際操作起來還是困難重重。這與我們國家的科研體製有關,現在我們的預研資金很多情況下隻能通過一些院士(如劉大響等)的個人影響力來籌集,但非常有限。
實際上,一種型號航空發動機的研製成功,其影響深遠,作用巨大。它不僅可以通過改進,用於飛機改型機及後繼機種的匹配方案,還可以利用其技術開發燃氣輪機,用於發電或船舶動力,即一個型號的係列發展,能夠滿足多方麵的需求。
美國人搞的F101的核心機就是一個典型的例子,它在F-15、F-16和B-1上麵都可以使用。甚至有人提出,美國在海灣戰爭中靠的就是F101核心機,因為它衍生出了包括F-18上的F404,即F101的縮小型(0.92倍)在內的多種型號,運用到戰鬥機、轟炸機、軍/民用運輸機(CFM56用的也是F101的核心機)多種飛機上。這同時也說明,當時研製這個核心機時的考慮很全麵。
如果針對專一型號研製專門匹配的發動機,雖然其性能會很出色,但是成本也要上升不少,而犧牲一點點的性能換取更大的使用範圍,還是很劃算的。而且一旦獲得多方麵的實際運用後,通過運營獲得的一些關鍵數據又有助於發動機的進一步改進,這是一個雙贏的結果。
目前我們既然研製了“太行”發動機,就要想方設法將它的應用範圍擴大,使“太行”的技術得到充分的利用。“太行”發動機下一步的發展計劃包括,增加推力,提高可靠性,實現係列發展等。
給他 100億RMB發展大發動機,他竟然說"杯水車薪"、嫌少!
罷免"林左鳴"!!!
繼續努力!
再讚美!!!