我的地盘

　　记者：日前，我国自行研制的大推力涡轮风扇发动机“太行”通过设计定型审查，引起了业内外强烈的反响，也引起了国际上的关注，这是为什么？“太行”发动机的研制成功对我国的航空工业和国防现代化建设有什么重要意义？
　　张恩和：“太行”涡轮风扇发动机通过设计定型审查，标志着中国的航空发动机技术达到了第三代水平，从而摆脱了我国三代作战飞机动力受制于人的被动局面。“太行”发动机瞄准国际航空发动机先进技术和高性能核心机,这为我国走航空发动机自主发展道路以及实现我国第三代战斗机动力装置立足国内，提供了保障；解决了长期困扰我国航空技术发展的发动机“瓶颈”问题；对加速我军航空武器装备跨越式发展具有十分重要的意义。
　　记者：在“太行”问世之前，我国的航空发动机工业从试制第一批M-11ФP活塞发动机起步，经过55年的发展，已能自行设计制造包括活塞式、涡轮螺桨、涡轮喷气、涡轮轴在内的各类航空发动机，但具有自主知识产权的涡轮风扇发动机尚为空白。而从20世纪60年代开始，这类发动机已被国外广泛用作民用飞机和各类军用飞机上的动力。为什么在我国涡轮风扇发动机发展缓慢？是什么原因造成了这种局面？
　　张恩和：与国外航空大国相比，我国的航空发动机研制技术水平差距很大，造成这种局面的原因是多方面的。在人类有动力飞行之前，以瓦特发明蒸汽机为标志的工业革命已经有200多年的发展历史；国外航空发动机工业的发展，有先进的基础工业作为支撑；在拥有雄厚技术基础的情况下，每年还要投巨资进行多种部件和整机的预先研究，研制一台新型发动机费用约在10～20亿美元。而建国初期，中国的航空工业是在抗美援朝的战火中诞生的，与国家的其它基础工业一同起步。我国的航空发动机行业既没有进行预先科学研究，也没有先进的制造技术，而且航空发动机技术含量高、研制难度大、较飞机研制周期长。从1965年开始，我国开始研制属于第二代发动机的涡扇6；后因飞机研制计划的改变，失去了装机使用对象，使凝聚了一航动力所人18年心血的这型发动机，最后不得不终止研制。
记者：据了解，“太行”发动机从立项到研制成功整整用了18年，完成一个发动机型号的研制用了近20年时间，请从技术角度谈谈“太行”发动机的研制为什么这么难？
　　张恩和：我国的航空发动机起步是从仿制第一代涡喷发动机开始的，而“太行”发动机研制又几乎与第二代涡喷发动机研制同时起步。我想从第二代涡喷发动机到第三代涡扇发动机的技术进步谈起。第三代涡扇发动机除了在总压比上较第二代涡喷发动机大大提高外，在材料的使用温度上以及对零件的加工精度要求方面，较第二代发动机也有很大提高。这样，在“太行”发动机研制过程中就要突破很多新材料、新工艺的难度，进行大量的技术攻关；同时，在加工设备上也要进行诸多技术改造。
　　由于涡扇发动机有一股外涵气流，因此涡扇发动机在发动机整机参数匹配上与涡喷发动机有较大的差异。因为进入加力燃烧室的气流温度较涡喷发动机低，所以组织燃烧更困难。另外，第三代涡扇发动机较第二代涡喷发动机的部件水平又上了一个台阶，不但设计难度大，而且在试验设备上也需要相应的技术改造。比如，高压压气机压比高，要对前几级静子进行调节；需要采用收敛-扩散超音速喷口等。总之，涡扇发动机在设计、材料和加工工艺方面的难度均比涡喷发动机难度更大，随之带来许多新设计、新技术和与之配套的新材料、新工艺以及加工、试验设备上的技术改造，都增加了研制的难度。
　　另外，在型号立项之前，由于技术储备不够，故立项后较多时间花在了技术攻关方面。而我国发动机行业的设计队伍工程经验较少，研制过程中走的弯路也比较多，增大了研制风险，也拖长了研制时间。“太行”发动机在研制过程中，世界航空大国对我国实行了严密的技术封锁；我们没有技术与经验可以借鉴，在基础弱、时间紧、任务重的情况下，要克服设计、试制、材料、工艺等多方面的重重困难，解决装配、试车、试验、试飞等过程的无数难题。
　　记者：“太行”发动机的研制经历了18年的坎坷过程，这中间，你和同事们克服了许多意想不到的因难，作为总设计师，你有何感受和收获？
　　张恩和：“太行”发动机的研制历时达18年之久。这18年走过来，主要有以下几点收获：
　　第一，拿出了一个产品，就是研制成功了“太行”发动机。这解决了国内飞机动力长期受制于人的问题。很多年来，从周恩来总理在世时，中国的飞机就普遍患有“心脏病”，也就是作为飞机“心脏”的发动机技术不过硬。很多时候，我们面临的不是选不选得到合适的发动机的问题，而是根本没有发动机可供选择！飞机的发展遭遇发动机设计制造技术这一“瓶颈”；使发动机的“心脏病”成为我国航空工业的“心腹之痛”。“太行”发动机是大推力涡轮风扇发动机，属于“三代机”水平。所谓“三代机”，就是目前国外飞机正在大量装备使用的动力。大家都比较熟悉的F-15、F-16、F-14和苏-27等当前各国主力作战机种所配装的发动机，都是“三代机”。“太行”发动机研制的成功，不仅可为我国数型飞机提供动力，在一定程度上缓解了发动机对飞机发展的制约，而且“太行”也为我们搭起了一个平台。在这个平台上，我们既可以更快、更好地进行“太行”系列发动机的研究开发，还可以更为便捷地开展新型发动机的预研，大大缩短研制周期。
　　第二，走出了一条路子，就是走出了“以我为主，自力更生，创新超越”的路子，摆脱了动力受制于人。从技术上，从管理上，从研制条件建设上，从服务保障上，都摸索出了一条路子。比如从技术上，包括部件的设计、系统的设计、主机和加力的匹配、系统和发动机的匹配、发动机和飞机的匹配以及从工艺上、材料上、加工上，都做出了我们自己的东西，都大大提高了水平。通过“太行”发动机的研制，所有参研单位在生产管理上、技术组织上、质量控制上，包括解决出现问题的能力、技术条件控制、研制条件建设和服务保障等等，都提升了能力，增长了经验，走出了一条创新超越的路子。
　　第三，带出了一支队伍，这支队伍的成员不仅包括各个层次的技术领导、发动机设计人员、型号研制管理人员等，也包括使用部门和业外相关部门的人员，通过这个型号的研制都成熟起来，这对于我们的事业和我们的国家至关重要。其中，特别值得一提的是技术队伍。“太行”发动机刚开始研制的时候，技术人员大多数是20世纪60年代毕业的大学生，主力是从60年代初到1965、1966年毕业的。通过“太行”的研制，年轻一代成长起来了。从我们一航动力所来看，从设计人员、专业组长、主任、副总师到总设计师，现在已经全都是20世纪80年代毕业的大学生，大多是60年代出生的。一大批年轻人在“太行”研制的实践中成长起来，不仅有理论知识，而且有科学实践，特别是有实践的经历非常难得。学发动机的大学生，毕业后如果只是呆在办公室里看书本，没有实践的机会，是成长不起来的。“太行”发动机的研制为他们提供了非常宝贵的机会，让他们去实践，使他们在实践中消化理论、增长才干。这支通过实践成长起来的队伍，最可宝贵，为我国今后航空发动机事业的发展准备了人才力量。人是第一重要的，发展发动机事业关键是人，没有人才队伍根本就干不成事儿
记者：对中国航空发动机行业来说，从“太行？发动机的研制中，会得到什么有益的启示？这些经验对今后我国航空动力的发展将起到什么作用？
　　张恩和：在“太行”发动机的研制中，我们进行了一次成功的大协作，创出了航空发动机研制的一种新型组织模式。打破了“一厂一机”的模式，搞专业化生产大协作，这在国内还是第一次；“昆仑”发动机研制时我们还没有这么做。以前，发动机研制基本上是“一厂一机”，一个型号就是一个厂干，很少有部件分给其它厂。从“太行”发动机研制开始，参研单位多达40余家厂所，大家一起干，每个单位都只承担其中一部分。这种模式就是国外研制新型发动机的模式——搞专业化协作，是非常成功的一种模式。此次，我们进行了这么一种尝试，应该说非常成功。大家都配合得非常好，互相比着干，激发了创新的激情和活力，争相采取新方法、新工艺，以创新的思想攻克制造中的道道难关。比如生产叶片的工厂，就非常具有创新精神。对我们设计的加工难度很大的叶片，他们不是畏难推辞，而是欣然接受，并表示通过加工这种叶片，可以提升本厂的设备水平和工艺水平。这样，叶片做出来时，技术队伍也带出来了。果然，通过努力创新，他们做出了非常好的合格叶片，自身的能力也上升到一个新水平。又如一航沈阳所、一航试飞院等业内单位都积极配合，确保了型号各个节点任务的出色完成。一些系统外的单位，如中科院，冶金、石油部门等，也都配合得非常好。
　　在“太行”的研制中还打造了一种精神，就是“矢志不渝，创新超越”的精神。所有参研人员都满怀着对祖国航空事业的热爱，自觉践行中国一航“航空报国，追求第一”的航空人理念，信心坚定，遇难不退，锲而不舍，愈挫愈奋。在研制遇到暂时困难时，不气馁、不消沉；在研制取得成绩高歌猛进时，不自满、不居功；始终怀着高度的敬业精神、奉献精神、创新精神和严谨的科学态度，埋头工作，刻苦钻研，全身心地投入到型号研制中去，不达目的，誓不罢休。这种精神对我们的航空发动机事业来说是非常宝贵的，也是不可或缺的。
　　记者：按照我国航空工业历来的做法：飞机决定发动机，即发动机是为飞机配套的，如果飞机下马了，发动机的生命也就终止了。而“太行”发动机在进入飞行试验时，一时找不到承担发动机飞行试验的平台。在这个关键时刻，您大胆提出了利用国外的飞机进行“太行”发动机的试飞。当时您是怎么考虑的？这种打破惯例的思维和做法，对“太行”的顺利试飞和最后研制成功起了什么样的作用？有何益处？
　　张恩和：在策划“太行”发动机配装国外飞机时，正值上世纪90年代初，由于“太行”发动机的进度满足不了新机研制进度的需要，因此该机决定装国外发动机。而“太行”发动机一旦无装机对象，涡扇6下马的悲剧就要重演！我当时想：既然国外飞机的发动机能装上这种新机，那么它的原配发动机——“太行”发动机就能装上国外飞机。通过论证后，方案可行，于是适时地提出了“太行”发动机以成熟机种的飞机为平台的领先试飞方案，为“太行”首装某飞机创造了机会。在决策首装机种后，立即组织了与飞机单位的技术协调，完成了配装某飞机的发动机设计，并提前进行了配装飞机方案的发动机结构考验。
　　用一个成熟的双发飞机首先对“太行”发动机进行领先试飞，不但降低了试飞风险，而且提早暴露了问题，使这些问题可尽早解决，加快了研制进度。在“太行”发动机的研制过程中，我们从设计上，就注重了维修性品质，采用了单元体结构设计技术，设置了齐全的状态监控手段，提供了方便的保障设施。在发动机几大关键部件的重大设计中，既有原始创新，也有消化吸收再创新，或者两者有机结合进行集成创新；选用了数十项有预研基础的新技术、新材料和新工艺，将预研成果与型号研制相结合，攻克了多个技术关键；在不断增长工程经验的同时，掌握了当今国内最先进的发动机设计技术和国际先进的设计技术。
太行”发动机在自行设计过程中采用了多项新技术：
　　带进气可变弯度导向叶片的三级风扇跨音速气动设计；
　　复合倾斜弯扭的两级低压涡轮三维气动设计；
　　空心低压涡轮导向叶片、三联整体无余量精铸结构，与高压涡轮对转，效率达到当今国际先进水平；
　　在国内航空发动机上第一次采用复合材料外涵机匣，相对于钛板焊接结构，重量减轻了30%；
　　“平行进气”式加力燃烧室，工作范围宽、重量轻、流体损失小，采用分区分压供油方案，保证了在发动机工作包线内的可靠点火和稳定；
　　全程无级可调收敛扩散尾喷口设计，填补了国内的空白。