成果簡介

　　“昆侖”發(fā)動機是中國第一臺自行設(shè)計、試制、試驗、試飛的航空發(fā)動機，是國內(nèi)目前最先進的中等推力級的軍用渦噴發(fā)動機，由當(dāng)時的中國航空工業(yè)第一集團公司沈陽發(fā)動機設(shè)計研究所總設(shè)計，沈陽黎明航空發(fā)動機集團公司、西安航空發(fā)動機（集團）有限公司等34個單位聯(lián)合研制，軍用代號渦噴14。其于1984年立項，后經(jīng)幾百項嚴格的地面試驗和空中試飛后，于2002年7月被國家軍工產(chǎn)品定型委員會正式批準設(shè)計定型，研制周期長達18年。它的研制成功標(biāo)志著我國航空發(fā)動機從只能測繪仿制、改進改型跨入了自行研制的新階段，結(jié)束了我國長期以來不能自行研制航空發(fā)動機的歷史。

歷史背景

　　二20世紀80年代，我國航空發(fā)動機的研制能力已有了長足進步，生產(chǎn)出了一大批性能較為先進的渦噴發(fā)動機來滿足國防體系建設(shè)的需要。但國際空軍武器裝備的升級換代，對推進技術(shù)提出了越來越高的要求，而我國發(fā)動機行業(yè)仍停留在20世紀60至70年代的技術(shù)水平。依靠引進買不來現(xiàn)代化的國防技術(shù)，走獨立自主研制道路是歷史的必然，因此，能否為國產(chǎn)戰(zhàn)機裝上中國自己研制的強勁“心臟”是解決中國戰(zhàn)機所面臨的各種問題的關(guān)鍵所在，“昆侖”發(fā)動機正是在這樣的背景下登上了歷史舞臺。

創(chuàng)新歷程

　　1984年“昆侖”發(fā)動機開始進行驗證機研制，3年后驗證機達標(biāo)，1987年順利轉(zhuǎn)入原型機工程研制。在研制初期并沒有一個固定的裝機對象，直到1991年才確定下來。

　　“昆侖”發(fā)動機上馬之初便遇到了困難。1984年國家頒布新的國家軍用標(biāo)準，新的標(biāo)準是以國際通行的渦噴渦扇發(fā)動機規(guī)范為基礎(chǔ)編制的，與以前的標(biāo)準有很大不同，這就意味著此前所有針對發(fā)動機的設(shè)計、材料、試驗標(biāo)準全部要推倒重來，這對于自行設(shè)計經(jīng)驗不足、技術(shù)基礎(chǔ)十分薄弱的航空發(fā)動機行業(yè)來說無異于摸著石頭過河。按照當(dāng)時國軍標(biāo)和型號規(guī)范的要求，我國材料性能數(shù)據(jù)均不符合要求。為了一絲不茍地貫徹國軍標(biāo)和型號規(guī)范要求，發(fā)動機攻關(guān)組下決心編出符合要求的材料手冊，而項目組則協(xié)同行業(yè)內(nèi)外20多家研究單位收集了16000多爐次的十幾萬個數(shù)據(jù)，做了17種新材料補充試驗，花了8年時間制定出了我國第一部《航空發(fā)動機設(shè)計用材料數(shù)據(jù)手冊》，不僅解決了“昆侖”研制中的燃眉之急，也為以后航空發(fā)動機的設(shè)計奠定了堅實基礎(chǔ)。

　　1991年初，發(fā)動機研制工作又遇到了一個棘手的難題。壓氣機是發(fā)動機最重要的核心部件和安全運行的保證。“昆侖”發(fā)動機的壓氣機分低壓、高壓兩部分，由于壓氣機喘振裕度不夠，造成高壓壓氣機和低壓壓氣機工作不匹配，中、低轉(zhuǎn)速下都出現(xiàn)了失速和喘振問題，這就像一個人發(fā)生了哮喘，只能進氣而不能出氣。氣流在壓氣機里來回震蕩，造成不穩(wěn)定。當(dāng)時，首飛的日期已經(jīng)迫近，而要在短期內(nèi)解決這一問題困難又很大。經(jīng)過反復(fù)討論，總設(shè)計師嚴成忠決定采用“兩步走”方案：第一步是用中間機“放氣”來保證首飛，第二步采取新的措施取消“放氣”解決喘振問題，保證定型。1993年12月12日，“昆侖”首飛成功。首飛后，攻關(guān)組先后設(shè)計了14種低壓壓氣機試驗件和13種高壓壓氣機試驗件，用新的結(jié)構(gòu)取代了“放氣”裝置，終于攻克了困擾“昆侖”多年的高、低壓壓氣機不匹配這一重大技術(shù)難題。

　　初嘗勝利的喜悅，參研人員備受鼓舞，但接下來是更為艱巨的挑戰(zhàn)。按照當(dāng)時研制任務(wù)書型號規(guī)范以及上級追加的考核要求，“昆侖”必須要通過多達259項嚴格的地面考核與幾百次空中試飛，才能最終達到定型標(biāo)準。其中，數(shù)十項高難度試驗在國內(nèi)尚屬首次。進入空中試飛后，隨著試驗環(huán)境的改變、試驗項目數(shù)量的增加和試驗難度的不斷加大，發(fā)動機先后出現(xiàn)了管路滲漏油、空中潤滑油消耗量大、艙溫高等問題，特別是在高空大馬赫數(shù)試飛中，“昆侖”發(fā)動機先后出現(xiàn)了3次喘振停車事故。經(jīng)過20天多的緊張工作，嚴成忠與參研人員一起查閱分析了數(shù)以千計的試飛數(shù)據(jù)，掌握了相關(guān)數(shù)據(jù)、查清了故障原因，終于使“高空大馬赫數(shù)停車”這一通常至少需要1年才能解決的關(guān)鍵技術(shù)難題只用了4個月就被徹底攻克。

　　2001年9月，“昆侖”發(fā)動機結(jié)束了全部空中試驗科目，12月順利通過300小時嚴格的壽命試車。2002年5月，通過定型技術(shù)審查，7月正式批準設(shè)計定型。歷時18年，“昆侖”發(fā)動機正式完成全部研發(fā)任務(wù)。在“昆侖”發(fā)動機的整個研制過程中，共完成零部件試驗603項，工時累計達數(shù)萬小時，包括整機試車數(shù)千小時及大量空中試飛，其試驗項目之多、范圍之廣、難度之大，在國內(nèi)航空發(fā)動機研制史上都是空前的。

重大意義和深遠影響

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