主题:应该成立一个 运十 版面,和 新冠 一样。 -- nanimarcusboy
不过说西飞技术骨干抽光也未必。
只能说抽出了一部分,这部分人比较惨。
除了这些怨气,没看出北纬河友的倚仗。结合上次一年前的讨论来看,他们的说法和质疑很可笑了。
我不觉得qq总是质疑航空部更有力。
航空部明显是运十被按死后才不断寻求各种合作的,就好比今天的两会还在扯这种事。
1993年,中航工业西飞开始了大型运输机的前期论证,先后投入了30亿元进行准备。1997年,西飞公司向军方提出研制大型军用运输机的方案。2001年,西飞公司提出建设新西飞的战略规划,即以形成200吨级大型飞机研制生产能力为目标,大幅提升航空制造技术和加工能力,实现从100吨级到200吨级飞机研制生产的重大跨越。
2000年以色列迫于美国压力终止与中国在预警机方面的合作后,中央下决心搞出预警机,这时一个迫切的问题就出现了,大型预警机需要大型飞机作为平台,所以中央命令西飞研制一款能作为大型预警机平台的大型运输机,当时要求要以伊尔-76为蓝本,在技术上比伊尔-76MD型先进,西飞的技术储备这时候发挥了关键作用,在很短的时间内就拿出了总体设计方案,也就是广为人知的运-20。由于中国空域广阔,即使预警机采取高低搭配,需要大型预警机在数十架之多(其中一部分担负战备值班,一部分作为储备机)。由于在后续设计中遇到了一些问题,因此西飞将眼光投向了传统合作伙伴乌克兰安东诺夫设计局。在获得了乌克兰的技术支持后,西飞解决了大运在设计上的问题。可以说,是在预警机平台的迫切要求下,才有了运-20大型运输机。
一个大型运输机运-20早期模型
一个大型运输机运-20早期模型
在2004年全国人大会议期间,中国工程院院士、著名航空动力专家、现任中国航空工业第一集团公司科技委副主任刘大响提交了《关于尽快开展大型飞机研制的建议》的提案。
2004年11月的珠海航展上,中航一集团突然发布了一个从未面世的运输机模型。从外观上看,它不属于运-7、运-8家族,也和中国任何一种运输机都没有相似之处。这架飞机采用悬臂式上单翼、双涡扇发动机布局,总体而言与伊尔-76大型运输机有几分相似之处。官方称该机为WJ喷气式教练机,但从该机设计特点来看,该机属于不折不扣的大中型运输机。该机模型的设计与运-20颇为类似,这证明最迟于2004年中航就已经开始了大型运输机的研制。
启动研制
运-20试飞
运-20试飞
2006年初,“发展大飞机”作为国家决策被写进《国家中长期科技发展规划纲要》和《十一五规划发展纲要》。2007年2月,中国国务院常务会议原则批准大型飞机研制重大科技专项正式立项。
这段很有意思,说的是什么呢?缺少运二十吗?呵呵,这很明显是为1993年的技术说事,而且也不可能说只是来自乌克兰,事实上是虽然模仿很多,但是运二十和安东诺夫、伊尔76差别还是很大的。
应该认为,运十有中国自主的成分,而这段是不得不向我们自主的部分致敬,不承认,他们也不干啊。
2006年初,“发展大飞机”作为国家决策被写进《国家中长期科技发展规划纲要》和《十一五规划发展纲要》。2007年2月,中国国务院常务会议原则批准大型飞机研制重大科技专项正式立项。
2007年3月,中国宣布启动大飞机工程,布点于西安和上海两座城市。其中“大客”50%以上的设计制造、“大运”全部的设计研发、制造,都在陕西完成。
2007年6月20日,大型运输机项目(即运-20)正式立项,代号072工程。
新涂装的运-20
新涂装的运-20
2007年8月22日的英国《简氏防务周刊》刊文介绍,西安飞机工业集团确定了制造战略运输机的计划。英刊认为该机很可能在伊尔-76MD飞机的基础上建造,不过将拥有更好的运载能力和功率更大的发动机,其大小很可能接近于波音公司生产的C-17战略运输机。中国空气动力研究与发展中心正在进行高涵道比涡扇发动机的研发工作。这种发动机将为大型飞机提供动力。另外,该中心还在研究碳纤维材料,期待它能实质性地减轻飞机的空重。该机将由三名机组人员操控,计划拥有高达66吨的运载能力,机身长49米,翼展49米,机翼面积为310平方米,机高为15米,最大起飞重量为220吨。《简氏》文章与后来曝光的运-20方案相当接近。
2008年5月8日在中国航空工业发展高层论坛透露的信息表明,未来5年,西飞将加大技术创新力度,突破和掌握大型飞机总装集成、复合材料大型结构件制造、大部件装配等关键技术,确保在2012年实现大型运输机首飞目标。至此,运-20的研制计划时间已完全敲定。
这段有意思,向美国套磁吗?有一毛钱关系吗?
中航工业第一飞机设计研究院总设计师、运-20总设计师唐长红院士在接受采访时,解析了运-20的研制历程和应用前景。
运-20正式名号—“鲲鹏”。运-20采用悬臂式上单翼、前缘后掠、无翼梢小翼,拥有高可靠性和安全性,以及一定的拓展能力。“即将配备于运-20的国产发动机,进展比较顺利,取得了很大的进展。”原型机是初期研制的飞机。分别于2013年1月26日和12月底首飞的第一架、第二架运-20原型机,在试飞过程中,将被赋予不同的试飞验证任务 [4] 。
运-20已经实现了最大起飞重量和最大飞行高度。运-20驾驶舱设计还运用了动作捕捉技术,模拟实际操作情况,充分发挥人机功效的座舱布局。飞行员描述运-20的飞行感觉是:飞机很平稳,具有优良的气动特性、起飞着落特性、承载能力等。
运-20
运-20
原型机试飞的不同分工,包括飞机的结构强度、空气动力学、飞行性能、飞行品质,系统的功能、性能等,以及飞机的极限边界飞行等。“运-20原型机的试飞还要接受带有损害性的任务考验,譬如强度试验、颤振试验、失速速度飞行、结冰任务等极限飞行、高风险飞行科目。大型军用运输机的装备数量、技术水平、运载效能,是衡量一国是否具备战略空军能力的重要标志。运-20属于大型军用运输机中的战略运输机,还具有战术运输机的功能。“运-20的研制需求是与国家综合实力发展相适应的。”大型飞机是国家安全和经济建设不可缺少的关键装备,自主研发大型飞机对于拉动国民经济增长、促进科学技术进步、实现国防现代化都具有重大意义。运-20制造由全国数千家企业共同参与,统一制造标准难度空前,是中国航空工业史的首次 [5] 。
这个唐长红说根本没啥意义啊,核心技术介绍没说啥啊。
1959年1月6日,唐长红出生,陕西省蓝田人。
唐长红
唐长红(9张)
1978年9月—1982年7月,在西北工业大学学习空气动力学专业,毕业后获得学士学位。
期间,唐长红与歼-20总设计师杨伟曾是舍友上下铺同学 [16] 。
1986年9月—1989年1月,在北京航空航天大学学习固体力学专业,毕业后获得硕士学位。 [3]
1982年7月—1992年12月,担任中航六O三研究所专业组长。
1989年2月—1989年11月,与德国MBB公司MPC-75项目技术合作。
1992年12月—1995年3月,担任中航六O三研究所研究室副主任、主任。
1995年3月—1999年10月,在中航六O三研究所工作。
1999年10月—2003年6月,担任中航六O三研究所副所长。
2003年6月,担任中航工业第一飞机设计研究院副院长。
1989年2月—1989年11月,与德国MBB公司MPC-75项目技术合作。
此处就是北纬河友心心念念的中德合作说,就是这一段把他自豪的西飞学习乌克兰全忽视了,只要是讨论中他就愣在运十讨论中硬靠中德合作,也是有意思。
2016年6月3日出版的《科技日报》援引中航工业相关负责人的话说,继200吨级大型运输机后,300吨级、400吨级甚至600吨级大型运输机的研制也会逐步推进。美军现役最大型运输机C-5的最大起飞重量大约为380吨,C-17的最大起飞重量为265吨,俄罗斯现役最大运输机安-124的最大起飞重量更是高达400吨。
此处明显是吹牛皮了。
据资料显示,MPC75本来是采用3+3座位模式的,但为了提供比大型干线客机更为舒适的乘坐环境,减少了一个座位,改为3+2座位模式。正常载客量为85人,选用高密度布局时载客为102人。
该机型还分两个型号,基本型和增程型,基本型航程为约3000千米,增程型达到5000千米。基本型的航程足够国内民航使用了,中国从最东到最西也就5000千米,中间停留一次中转加油,足够覆盖了。
如果采用3+3座位,然后加长几米,那么完全就可以做到130-150座了,这就达到干线客机的标准了。这可比现在的ARJ21支线客机怎么看都强得多了。
可以说,MPC-75飞机是一型较为先进的飞机,重量较轻、舒适性好,在航空市场领域具有较强的竞争优势,这也是我国在运10下马后再次进入喷气客机制造领域的一次绝好机会,但最终还是失败了。其原因众说纷纭,有人认为是被麦道项目干扰的,也有人认为是空客公司施加了较大压力,反正MPC-75项目最终夭折。
到了90年代初,西飞公司、603所与韩国大宇公司接触,探讨发挥各自特长,共同开发一款新型支线飞机,具体模式为:603所承担飞机的设计工作;西飞公司承担飞机的部分生产制造工作;大宇公司承担部分生产制造任务,并提供型号研制所需的资金投入。
国内关于到底应该先发展支线飞机还是先发展干线飞机一直争论不休,603所则明确提出我国的商用飞机应该从90—100座级飞机起步的观点。到了93年底,该计划有了变化,中航工业认为与韩国大宇的合作必须要由总公司统一管理,这也就变相解除了西飞公司和603所的企业自主权。
在中韩双方的运作下,大家对商用飞机的合作达成共识,将计划命名为AE-100(亚洲快车100)。为了获得美国的适航证,同时降低项目风险,中航工业提出与波音公司合作,但波音开出的条件非常苛刻,中韩需要支付10亿美元才能使用波音公司的技术资源。此后,中韩之间的合作关系也出现了微妙的变化,并最终被中国、新加坡联盟所取代。
选择欧洲合作伙伴也是一波三折。中航工业与德宇航没有谈拢,后与法宇航、英宇航和意大利宇航公司达成意向,联合组成亚洲国际飞机公司(AIA),但是亚洲国际飞机公司的所有技术标准全部被空客公司控制着。1997年5月,中航工业、空客公司和新加坡三方签署项目框架协议。后来,该计划不了了之。
1998年6月17日,AE-100项目宣告终结。而在三个月后的英国范保罗航展上,空客公司正式宣布研制107座空客A318项目。大家都能看出A318就是曾经计划的AE-100,当初空客公司以亚洲金融危机为借口终止与我国的合作只是借口而已。100座级是一个比较敏感的级别,这是干线飞机与支线飞机的分界线,机身缩短一点就是支线飞机,但是只要加长一点就会直接与空客A318(107座)与波音737-500(108座)型飞机产生竞争。
且不说还没有成型,这些项目算个什么玩意项目?简直离谱了。
唐长红先后参加了“飞豹”飞机、运七— 200A 、MPC—75、AE—100等型号飞机的研制和重大预研课题研究。担任JH7A(飞豹)飞机总设计师,国家重大科技专项大飞机项目总设计师。
这几种飞机和运二十有啥关系?几乎毫无关联,还不如说运八和运二十有关呢。简直离谱的说法。
我记得阴霾老兄说过,中药里面的人中黄有抗生素成分,或许标题可以改为,宁要土产人中黄,不要进口抗生素?
话说回来,当你的命控制在别人手里的时候,自然会想尽一切办法解决,就像青霉素。问题是,民用客机,严重性没到这个高度。
所以,你又犯了类比不当的错误哦!
至少从个人生活来说,毕竟到上海了么。
他们从西安到上海晃一回,近十年,没啥成果,自己的开心的运十被骂成狗,他们心里能服么?
马凤山怎么死的,就是这么死的,作为一个技术人,他怎么可能甘心啊,老兄!
然后呢,他们还被上飞、北纬河友或者北纬河友的朋友骂成狗,这谁能平衡啊?连我这个为之辩解的都看不下去,北纬河友骂的太难听了。
另外还有,赵国强他们对北纬河友的买办路线和思想也极其看不惯,所以能舒服么?马凤山要是个普通人,可能觉得进了大飞机标准组、制定中国适航标准还是挺开心的,还总能出国呢,可是这一切要以贬低运十为代价,谁能忍?
但是,愤怒到了北纬河友这种地步,那就有点不好理解了,我个人对于北纬河友依仗的这个专家是不怎么看得上的。
赵国强同志在大飞机节目上露过脸,他算是及时回了西安的那一批,他地位也高,但是他也是很不甘心啊。
实际上就技术人员来说,上飞这批的主力确实还真是以马凤山为主的西飞技术人员为主力,但是他们被上飞抛弃了,这点上飞肯定是很完蛋的,但是,因爱成恨,对自己的运十就这么贬斥,我估计是感情不够深吧,也就是说,我怀疑北纬河友依仗的这位专家大概是80年代的小年轻,呵呵。
技术能力和北纬河友有一拼!看看北纬河友都是什么爆论,就运十航程和发动机还那么多扯淡,也是离谱!
哈哈,半吊子。一遍一遍的问QQ河友航程设定,难道不是先确认航程性能参数吗?这个和国内航线有很大的关系吗?长航程,国内当然需要,比如哈尔滨到伊犁或者阿勒泰,明显参考的是苏联的航空历史啊,什么叫不需要远程性能?简直莫名其妙啊。
再退一步,需要运十作为远程首长专机有何不可呢?至于一遍遍的问吗?这个问符合哪里的可行性论证呢?就这还讲飞机烧柴火?
发动机用了320就必须和320一样?不一样就是错误,还有这样的论证技术问题的?
唉,不能理解。
主持人: ARJ21即将下线了,您作为一个飞机设计师,对于ARJ21这款支线客机,您能从您的角度给我们讲一讲ARJ21有哪些优点吗?ARJ21有哪些需要咱们努力改进的呢?
赵国强: ARJ21的优点甚多,比如座位多,根据不同布局,可装85-105人,属于同类支线飞机中之大者,因而经济性好;机身宽,五排座,舒适性可与150-200座级干线飞机相同;动力装置选择中充分考虑我国西部机场和航线的特点,对西部航线的适应性远优于同类型支线飞机;总体设计中充分考虑了系列化发展的概念,对航空公司灵活配备机队、降低成本带来极大好处,等等。这些都是在ARJ21开始三年方案设计和预发展设计中特别强调的思路,并完全体现在2003年6月发布的《预发展第三轮(总第五论)ARJ21总体布局定义》中。
主持人:即将下线的ARJ21是什么型号的?您认为ARJ21的改进空间和发展潜力大吗?具体有哪些?
赵国强:即将下线的ARJ21是ARJ21-700,即基本型。应该指出的是,2003年6月,中国一航颁发了271号文件,将ARJ21工程发展责任由中航商用飞机有限公司(ACAC)转移到刚由603所和640所整合而成的第一飞机研究所(FAI), 剥夺了ACAC对ARJ21工程发展(设计)的控制能力。之后的发展我就不知情了,只是听说本来在我们负责的《预发展第三轮(总第五论)ARJ21总体布局定义》中有明确定义的加长型ARJ21-900,现在要找一家外国公司去联合设计了。
主持人:您曾经是运十的设计师之一,我们很想知道当年我们国家航空工业水平还处于起步阶段的时候,您和许多中国的航空人是如何的让运十飞上蓝天的。
赵国强:运十总设计师马凤山在1984年写了《运10飞机是怎样设计出来的》一文,他总结回顾了运10的设计工作:
“飞机设计是研制工作的第一道工序,也是起决定性作用的一环。飞机研制从1971年4月开始,到1980年9月26日试飞上天,共用了近十年时间。其中用在设计研究的时间就有四年多。
第一个阶段是总体方案设计阶段,从1971年4月到1972年12月。这一个阶段进行的主要工作是,根据上级确定的技术指标,制定设计工作原则,选定所采用的设计规范(或称适航性要求),制定强度计算原则,进行气动布局设计,绘制飞机三面图及各部件的理论外形图,进行总体布置和结构布置设计,初定各系统的原理方案,选择材料、成品及标准,进行初步的重量重心及强度估算,制造吹风选型试验的模型,并进行选型试验等。这一阶段是整个设计工作的关键。一些重大的问题基本上都在这个阶段中决策。这个阶段工作的质量直接影响着飞机以后的研制和质量。
第二个阶段是草图设计阶段,又称打样设计阶段,从1973年1月到1973年9月。这一个阶段的主要工作是,进行气动力计算,进一步进行吹风试验,最后确定气动外形,修改外形理论图,完善三面图,制定强度计算原则,进行强度载荷计算,进行总体布置协调、结构之间协调、结构系统之间以及系统之间纵横向协调,进行结构和系统的草图设计,提出材料、成品、标准的选用目录及技术要求向制造厂提出订货,召开成品、材料的定点订货协调会并签订技术订货协议,考虑工艺方法并为制定工艺总方案提供依据,进一步完善系统原理图,制造全尺寸木质协调样机等。这一阶段的特点是进行广泛的纵、横、内、外的技术协调工作,暴露矛盾,解决问题,进一步完善总体方案,为下一个阶段大量出图作技术准备。
第三个阶段是生产图设计阶段,也称细节设计阶段,从1973年6月到1974年12月。这个阶段是设计工作的高潮。全机14万多标准页图纸基本上在这个阶段内设计并发出,陆续提供工厂制造。由于系统图纸的设计涉及到全国各成品工厂技术资料的提供和协调,在1975年初到同年6月,对系统图纸进行了收尾工作。个别部分图纸因成品协调资料提供不及时和技术问题难于确定等原因,收尾工作还持续到更晚。”
为此,我们写有《运10研制中的马凤山总设计师》文章追述运10飞机的设计历程,讲述马凤山总设计师为研发运10飞机的日夜操劳,以及他为祖国作出的重大贡献。
主持人:运十的研制过程中一定经历过不少困难,您个人认为当时最大的困难是什么?
赵国强:运十的研制前6年处于文革期间,加之完全是闭关锁国政策,要上马飞机项目,发动机、机载设备、起落架、材料等等都要自行研制,这给运十的研制带来了极大的困难。依靠全国的力量,自力更生,艰苦奋斗,不仅搞出了飞机,还成功研制出了发动机(915)、机载设备、起落架、新材料等等,实在是了不起的成就,许多人认为堪比两弹一星,我认为是恰当的。
运十的研制队伍来自三机部、六院、空军、民航、航空院校和上海的有关厂、所,个别的来自七机部、廿九基地等单位。对军机多少有些经验,对民机设计则是白纸一张。通过学习、钻研与实践,执行三个“三结合”(设计、制造、使用;领导干部、工人、技术人员;产、学、研),在研制成功运十的同时也培养了一支民机研制力量,这是国家的宝贵财富。
主持人:早在27年前,运十作为我国首架大型客机就已经试飞成功了,您认为运十的成功首飞是否代表了中国航空工业的水平?
赵国强:应该讲代表了中国航空工业的最高水平。国际航空界的评价是“使和世界水平的差距缩短了十五年”、“你们毕业了,我们也毕业了,只不过比你们早毕业几年”。
主持人:运十最终下马了,现在ARJ21却即将下线,对于中国航空工业曲折的发展道路,您认为中国航空尤其是在民用航空制造业领域最缺乏的是什么?
赵国强:最缺乏的是到现在为止尚未建立符合市场经济规律的体制和机制。
再就是:信心、精心、恒心。
主持人:作为一个飞机设计师,您看到自己亲手设计的飞机飞上蓝天心里一定是很欣慰的,当年您看见运十首飞成功之后感触肯定是颇多的,您能回忆一下当年的感受吗?
赵国强:1980年9月26日,运十首飞成功,这对在场的所有亲自参加这个项目的机组人员、干部、工人和技术人员来说都是激动万分、终身难忘的。三机部副部长、试飞领导小组组长何文治的即兴讲话也很到位,鼓舞人心。
但只高兴了很短时间,很快就变成忧心。第二天居然没有一家媒体报导;在大场现场听说的香港《大公报》、《文汇报》头版套红报道也没有兑现;三机部在事隔四天下班以后才给上海市航办打了一个不痛不痒的电话;10月17日专门给上海市领导作飞行表演时,陈国栋、韩哲一、汪道涵、胡立教等领导均到场,飞行表演结束时都使劲、长时间地鼓掌,但没有人公开讲话------若干时间以后,《文汇报》曾发表了记者陈培源采访运10飞机总设计师马凤山的报导,马对运10的前程也感到忧虑。
主持人:我们现在很多年轻人,包括很多孩子,理想都是成为像您一样的飞机设计师,您对他们有什么好的建议吗?
赵国强:除了德、智、体全面发展,学好基础和专业课程外,特别要强调不唯书、不唯上,凡事求真务实。
有现成的东西,逆向工程,当然快了。
扇8仿制的JT3D,仅仅是美国50年代技术水平的发动机。
涡扇9仿的斯贝,可是60-70年代技术水平的产品。76年引进,79年用英国毛料就试制成功了,本来接下来应该开始搞英国毛料国产化,然后嘛就没然后了,81年项目停了,又没经费,毛料国产化基本靠人家军工厂自己靠爱发电有空慢慢搞,才总算搞到88年取得进展。
就连进口的40台斯贝发动机,都堆仓库吃了20来年的灰。
等到新世纪再重新想起来斯贝,原来的技术人员都四散不见了。
正儿八经仿制斯贝发动机也就用了10来年时间,结果现在算仿制时间,都华丽地把中间项目停顿的时间都给算到研发时间里面去了。
昆仑嘛,当年定的指标太高,当年空军变态地强调高空高速,连斯贝都看不上,所以才磕磕绊绊。涡扇8仿制的JT3D技术指标不高,仿制过程挺顺利的,短短几年就过了地面1000小时长试了。
再来看一个涡扇发动机的资料。秦岭(涡扇-9)从1976年开始仿制,1988年才算成功。历时12年。全国产化大改从1994年开始,2005年定型,历时11年。
涡扇9从仿制到成功用了12年。
我也承认魔鬼藏在细节中。
1983年6月,上海市航空工业办公室召开涡扇8发动机研制成果总结交流会,认为已基本具备设计定型的条件和小批量生产的能力。
这个基本一词用得非常到位。
建议你去查一查其它发动机定型时用的评语吧。
拖延的项目延长。
全部是因为邓放弃自主所引起的延长,这些都不是正常的节奏!
只不过他们都故意把这个当成了正常节奏说事。仅此而已。
这个伎俩并不高明,一点也不幽默,因为还有航天作为比较!
其实就算当时国家不支持,运十也是有机会,只是因为还是上面的原因而中止了,没有下马报告,这是挺恶心的。
那些高官并不敢露名字,嘿嘿。唯一敢露名字的就是被称为邓公开的的设计师,呵呵。
涡扇8发动机的原材料进厂复验和热加工工艺研究测试,是发动机零件制造过程中极其重要的一环。本体部分的理化试验由航发厂承担,叶片部分的理化试验由航空机械厂承担。
航发厂从1972年起成立冶金科,其所属中心试验室担负发动机用材的化学分析、机械性能试验、无损探伤、热处理工艺、金相以及非金属材料试验。理化试验有一幢近3000平方米的大楼,配置从日本进口的自动定氢、定氮仪,5万倍电子显微镜,D4型大型金相显微镜,联邦德国进口的MM6金相显微镜,拉压低循环疲劳试验机以及非金属性能测试等主要设备。部分设备系自动控制,精度高,是70年代国内先进的理化试验设备,其规模也是一般工厂企业少见的。
在新材料研制方面主要进行金属材料理化性能测试和热工艺研究。1973年,进行GH22点焊、滚焊、氩弧焊的工艺测试研究。1975年写出该合金薄板焊接试验报告,为该材料的鉴定打下了基础。1974年,对GH901新材料进行原材料性能和锻件入厂复验,写出有关鉴定资料。1984年,该材料通过航空部科技成果鉴定。
TC4钛合金大锻件在涡扇8发动机上大量应用,原采用苏联标准,但与中国大锻件情况不符。为制定适合国内使用的钛合金TC4金相标准,中心试验室做了大量金相工作,制定《TC4钛合金金相组织分级标准图谱》,该项目1981年获三机部科技成果三等奖。TC4铁合金应用项目于1984年获航空部科技进步二等奖。
中心试验室还先后为45CrMoV、GH738和K17G等材料作了大量检验分析。为提高发动机零件的使用寿命,对碳化钨加钴、碳化物加镍铬以及氧化铝、镍包铝等离子涂层作了试验。
对于涡扇8发动机在长期试车过程中出现的一些故障,中心试验室在材质方面提供大量故障原因的分析资料。1978年对GH901锻件断口严重分层故障缺陷作金相分析;同年对K3钴基合金一、二级导向叶片长期试车后表面脱落和裂纹故障缺陷作金相分析;1979年对TC4二级风扇叶片表面麻点故障缺陷分别作出金相分析;1979~1980年对GH22火焰筒表面麻坑、氧化焊缝异常现象故障缺陷作金相分析等。从而为涡扇8发动机长期试车和试飞的顺利进行,提供了科学依据。
二、主要工艺
1.静子环叶型孔冲刺
发动机静子环叶型孔的加工需采用冲刺工艺。此加工方法既冲切出外环圈上的叶型孔,又完成叶片的装配。
航发厂在1973~1975年间,探索采用手动冲刺工艺冲压静子环叶型孔。1976年,经过改进提高,采用半自动冲刺工艺,在自制的半自动冲刺机上完成。
1979年9月,三机部第二技术交流站在该厂召开由部属各发动机厂参加的冲刺技术交流会,冲刺技术的优越性深得与会代表的肯定与赞赏。1980年,该厂工程师俞育南撰写的《发动机静子环叶型孔冲刺工艺》被刊登在第三期《航空工艺技术》上。此后数年内,沈阳航空发动机制造厂(以下简称沈阳发动机厂)等先后委托航发厂冲刺加工静子环叶型孔,对冲刺结果甚为满意。
2.钛合金焊接
涡扇8发动机的进气机匣由工业纯钛制成,结构特异,为薄壁空心夹层焊接组件,由232个零件焊接而成,焊接总长达77米。
1972年,上海电工机械厂在研制进气机匣时,与三机部成都发动机厂、西安发动机厂、航空材料所和上海钢研所、上海冶金研究所(以下简称上海冶金所)、航发厂等单位共同协作,探索钛及钛合金焊接工艺。经过上百次消除焊缝气孔、焊接电流衰减等工艺试验,得出合理的焊接规范,终于攻克钛及钛合金焊接的技术难题。经发动机长期试车,未发现故障。
3.中频感应加热钎焊
涡扇8发动机的钎焊焊接量高达3640平方厘米。1972~1976年,航发厂在研制高低压压气机时,上海油嘴油泵厂在研制燃油总管时,都成功地以中频感应加热钎焊工艺,替代价格昂贵的真空钎焊工艺及效率低下的炉中钎焊工艺,取得成本低、周期短、工艺简单和焊接温度均匀、集肤效应低等效果。
4.镍镉合金扩散电镀
涡扇8发动机中镀镍镉合金的零、组件计2536件,占电镀零、组件总数的30%,且均为一、二类重要件。其中有静子、轮盘叶片、机匣等。最大直径达1米以上,镀复难度极大。
国外在50年代已开始采用镍镉合金扩散电镀工艺,这是一种中温防护镀层,在500℃以下工作环境下具有良好的防护能力,但国内从未应用过。1974年3月,航发厂与航空机械厂在沈阳航空发动机研究所的协助下,进行镍镉合金扩散电镀工艺的技术攻关。
经过攻关组2年多的艰苦工作,进行近千个小样、小槽工艺试验,试验成功并获得低浓度硫酸盐镀镍溶液配方。此后又摸索扩散镀镉工艺,并进行应力、震动疲劳、结合力、抗热、盐雾及拉伸等一系列试验,镀层均符合设计要求,镍镉合金扩散电镀工艺获得成功。该项目于1978年获全国科学大会奖。
5.液体喷丸强化
涡扇8发动机研制时,航发厂及航空机械厂均采用液体喷丸强化新工艺。这是在零件表面高速喷射玻璃丸或钢丸,使之产生压应力,从而提高零件疲劳强度及抗应力腐蚀能力的一种先进方法。
1972年,两厂有关科技人员着手对此工艺进行研究。在发动机一轮生产时,两厂用喷丸强化方法提高涡轮轴、静子环、涡轮盘、榫槽、拉杆及叶片的表面强度。1975年,两厂又会同航空材料所共同探索液体喷玻璃丸工艺,进行大量工艺试验。其间两厂曾各自试制了适合本厂产品所需要的喷丸机。翌年11月,国防工办在上海召开喷丸强化技术交流推广会,全国196个单位的代表与会。会议确定该发动机的液体喷丸强化工艺为推广项目。1977年获上海市电机工业公司系统先进科技成果项目奖。1978年又获上海市708工程科学技术攻关成果奖及全国科学大会奖。
6.料浆法渗铝及渗铝硅
涡扇8发动机的一级涡轮叶片及一级涡轮导向叶片,均在高温、高应力的恶劣环境中工作,故采用镍基高温合金作为叶片材料。但镍基合金中的铝、钛含量较高,铬含量较低,不利于耐腐蚀。为此在该材料表面作防护处理,进行渗铝或渗铝硅,从而提高叶片使用寿命,确保发动机安全运行。
航空机械厂在中科院沈阳金属研究所(以下简称沈阳金属所)、上海硅酸盐研究所、航空材料所的配合下,对料浆法渗铝工艺及料浆法渗铝硅工艺进行探索研究。1973年进行工艺试验及小批量试生产。1975年摸索出一整套渗多元金属化学热处理的新工艺。1977~1978年又反复作了多次补充试验,终于完成K17G一级涡轮叶片料浆法渗铝及B1900一级涡轮叶片料浆法渗铝硅的新工艺。后经装机试车1000小时以上,情况良好。当时料浆法渗铝、渗铝硅工艺在国内尚未使用,国际上也仅少数几个国家开始应用。1978年5月,被市航办授予新工艺奖。
7.定向凝固铸造K9合金及K17G合金
在涡扇8发动机研制时,航发厂及航空机械厂在上海交大、航空材料所、上海钢研所等单位的协作下,试验成功K9及K17G高温合金的定向凝固铸造工艺。
1975年,逐步攻克定向凝固铸造壳模、定向凝固铸造热处理工艺、定向凝固铸造叶片加工工艺等一系列关键技术问题。1979年初,试制出少量定向凝固铸造K9合金及K17G合金的一级涡轮叶片。6月26日~7月30日,这些叶片在航发厂进行400小时台架试车,情况良好。1981年5月,三机部对定向凝固铸造K9合金及K17G合金工艺组织技术鉴定。1982年1月获三机部科技成果二等奖,7月获上海市重大科技成果三等奖。
8.高速锤锻造TC4钛合金叶片
航空机械厂在研制静子叶片时,针对钛合金锻造温度范围甚为狭窄,且在锻造温度下变形抗力较高,其锻造远较一般不锈钢复杂的难题,经与航空材料所及上海钢研所共同协作,探索研究高速锤锻造工艺。该工艺在国外于50年代初开始发展,国内60年代才着手研究,其打击速度比普通锻锤高2~3倍。特别适用于形状复杂、薄壁、高肋类零件的锻造。同时为钛合金等变形较困难的金属锻造开拓了一条新途径。
1971年,该厂自制1台6吨米小型高速锤,首先对形状小、叶身较薄、带有扭角的高压转子叶片进行高速锤锻造,取得成功。1973年后,又自制30吨米和100吨米高速锤,对尺寸较大、叶身较宽、带有凸台的钛合金大型风扇叶片进行高速锤锻造,亦获成功。在发动机整个研制过程中,应用高速锤锻造工艺共生产16种7000多片叶片锻坯,锻坯收得率达85%以上。此外,还将高速锤锻造工艺扩大应用于涡喷13及涡喷7甲发动机钛合金盘的锻造,均获得成功。
涡扇8发动机的第一、二级风扇盘及第一、二级隔套,其毛坯特大、特重,当时材质指标有波动,组织不够均匀。为此,1977年航发厂与有关单位共同组成TC4钛合金大锻件质量攻关组,对重量在60公斤以上的TC4钛合金大锻件进行攻关。经过多年努力,使大锻件的质量明显改善,满足了装机使用的要求,并使TC4钛合金的应用研究推进到一个长寿命、大规格、高用量的新阶段。1984年6月,TC4钛合金通过航空部和冶金部的鉴定。1986年11月,TC4钛合金在涡扇8发动机上的应用研究成果获航空部科技进步二等奖。
2.45CrMoVA合金
该合金为中碳低合金Cr-Mo-V,系珠光体型耐热钢,用于涡扇8发动机的高、低压涡轮轴和高压拉杆、十二级压气机盘。1973年上钢五厂和航空材料所共同组成课题组,先后进行冶炼、热处理和加工工艺等探索研究。为改进冶炼工艺,将大气冶炼加电渣重熔改加一次真空自耗。1974年9月进行大炉试验。高、低压涡轮轴锻件挤压成空心轴毛坯,由上海异型钢管厂采用反挤压新工艺挤压而成;自由锻件毛坯由上钢五厂承制;十二级压气机盘毛坯由上海重型机器厂承制;高压转子拉杆毛坯由上海吴凇锻造厂承制。1975年上半年起分期分批向航发厂提供圆饼、圆环及各种规格棒材。1977年1月,冶金部和三机部联合召开预鉴定会议,肯定了研制的初步成果,并提出进一步要求。课题组又对材料的各种性能进行全面测试,为材料鉴定提供大量数据。后因涡扇8发动机研制中止,此新材料最终未能正式鉴定。
3.K9合金
K9合金是新型镍基铸造高温合金,涡扇8发动机一级涡轮叶片采用此材料。该合金由航空材料所、上海交大、上海钢研所共同研制,上海硅酸盐研究所承担A1-Si涂层研制。1973年上海钢研所生产母合金17炉,共1700公斤。1974年5月向航空机械厂提供合格毛坯叶片284片。首轮1台一级涡轮叶片系2种材料混装,其中K9合金66片,K17G合金64片。1976年,在航发厂、航空机械厂共同努力下,合金和涂层研制工作基本完成,并达到国外同类材料的水平。经长期试车考核,该合金不仅具有优良的热疲劳性能,而且具有长寿发动机叶片材料所必需的组织稳定性和抗热腐蚀性能。1977年通过三机部和冶金部的预鉴定。1985年8月获冶金部三等奖。
4.K17G合金
K17G合金是一种镍基铸造合金,高铝和高钛含量是该合金成份的主要特点。1973年先确定涡扇8发动机一级涡轮叶片采用K9合金,但考虑到K9合金研制需要一定周期,而且需用钽、铌等贵重稀有元素。为满足研制进度,采取研制K17G和K9合金同时进行,由沈阳金属所、航空机械厂、上钢五厂、航发厂等单位组成研制小组。1974年下半年沈阳金属所完成K17G材料性能报告,并分别由上钢五厂浇铸7炉、沈阳金属所浇铸5炉母合金球形锭,再经航空机械厂精铸成叶片毛坯,加工合格后交航发厂首轮1台装半台套(64片),第二轮装2台套,顺利地通过台架长期试车和工厂验证性试飞。1976年底,上钢五厂用中频真空感应炉共冶炼150多炉,约15吨母合金,完成了二轮生产任务。1977年1月通过三机部和冶金部的预鉴定。
5.GH901合金
GH901合金是一个以γ’相为主要强化相的Ni-Fe基高温合金,用于制造涡扇8发动机一、二、三级涡轮盘,十三、十四、十五级压气机盘和高低压轴颈等重要部件。该材料于1972年10月由上钢五厂、冶金部金属研究所、上海钢研所、航空材料所、上海重型机器厂、德阳第二重型机器厂、航发厂等组成三结合课题组进行研制。1976年5月,上钢五厂按现行双真空冶炼工艺,共试生产87炉,饼坯和锻件由上海重型机器厂承担。至1984年上钢五厂共生产144炉,交付航发厂各种锻件79.159吨。试验结果表明,全面性能已达到技术条件的要求,装机零件经台架长期试车和试飞情况良好。于1976年6月通过冶金部和三机部的预鉴定,1984年10月20日又通过冶金部和航空部的科学技术成果鉴定。1985年8月获冶金部三等奖。
6.GH738合金
GH738合金是γ’相〔Ni3(A1·Ti)〕沉淀硬化型镍基合金,最高使用温度不超过815℃,但在燃气轮机870℃工况时,仍具有良好的抗氧化腐蚀性能。用于涡扇8发动机三、四级涡轮叶片。1973年,上钢五厂在航空材料所、上海交大、上海汽轮机厂协作下,用双真空冶炼工艺和直接轧制的热加工工艺,前后4批共生产100余炉,交付用户10余吨成品棒材。试验结果表明,热轧棒材的各项性能指标与国外同类合金热轧棒材相仿。1976年6月,航空机械厂在第二轮生产中用该合金研制1台套三级涡轮叶片,接着投入小批量生产。1977年1月,通过冶金部和三机部的预鉴定。
7.GH22合金
GH22合金是以Mo、W、Co元素作为强化的镍基耐热合金,具有良好的抗氧化性能,用于航空发动机燃烧室。1973年上钢三厂、上钢五厂、上海钢研所、航发厂、上海电动工具厂等单位组成合金研制课题组,完成2个周期的小炉试验和工业化试生产。在试生产中采用电弧炉冶炼加电渣重熔的双联冶炼工艺。上钢三厂负责板材的试制,于1974年10月首批交付0.7~3.0毫米冷轧板、4~10毫米热轧中板,共计13项6.7吨合格板材。上钢五厂承制锻件和棒材,至1976年10月,先后进行7个周期的研制和成批生产,约200炉共100吨锻件和棒材。经测试主要性能达到美国AMS5536G的技术标准。1977年1月通过冶金部和三机部的预鉴定。1985年8月获冶金部四等奖。
8.非金属材料
涡扇8发动机选用的非金属新材料共有22种。其中Ⅰ类新材料3种,Ⅱ类新材料8种,Ⅲ类新材料11种.
五、成品附件及工具
涡扇8发动机在成都发动机厂试制期间,曾于1970年9月召开成品配套协调会议,发动机成品附件共15项19件,全部由三机部所属的8家工厂承制。主机厂与各成品附件承制厂签订生产和技术协议,会后成品附件研制工作在各承制厂全面展开。1974年涡扇8发动机由上海市负责研制后,上述成品附件改为给上海汽附一厂配套。同年11月,三机部在河南新乡召开成品附件协调会议后,上海汽附一厂于翌年5月和各成品附件承制厂又在上海正式签订生产和技术协议。从1975年起,各承制厂陆续按协议向汽附一厂提供成品附件,并派出技术人员参加总装厂的有关试验、试车。其中燃油系统三附件研制难度最大,1975年9月~1979年庆安公司经过8次协调和攻关,按国际民航要求完成150小时适航性试车。天津航空电器厂为解决点火激磁器在起飞状态下电嘴停火故障,用6个月时间重新研制新的高频变压器,保证了国产附件参加工厂验证性试飞。此外,上海工具厂还提供各种类型拉刀108种。
一、台架试车
1.长期试车
在第一轮1台发动机性能调试完成以后,为提出发动机初始寿命,于1976年对国内正在民航服役的大型客机所用发动机的外场实际使用情况进行调研,制定出300小时长试大纲。通过300小时长试后,又将起飞工作状态时间由原来占2.5%增加到4.16%,后将大纲修订为涡扇8发动机1000小时台架长试大纲。
第二轮第一台作为首次1000小时长试用的发动机,于1977年10月12日正式进入长试,1978年4月12日顺利完成第一个300小时长试,累计总工作时间373小时42分。同年12月30日开始第二个300小时长试,至1979年3月17日累计运转681小时22分。在发动机试车加速过程中,由于1只二级风扇叶片从根部断裂,该叶片大部分从外函道飞出而被迫停车,从而中止了本次长试。事故原因是叶片根部机械损伤,在长期交变应力作用下,裂纹逐渐发展导致叶片断裂。发动机修复后,作专题试车用。
为使长试具有代表性,工厂决定将第二轮第二台发动机作1000小时台架试车。使用的原材料和成品附件均系国产,采用GH901等10种金属新材料和石墨、氟橡胶等19种非金属新材料,工艺上采用等离子喷镀、压气机静子环叶型孔冲刺等15项新工艺。为了考核上述新材料、新工艺以及成品附件长期工作的性能稳定性和结构可靠性,自1978年8月15日正式进入长试,至1979年7月30日完成1000小时长试,发动机累计工作时间为1146小时。整个长试经受夏季的高温、高机械转速负荷和冬季的高气动负荷、持久大推力的考验。在长试过程中,发动机性能稳定良好,符合技术要求,长试前后性能的差异很小,测得数据符合长试前的合格标准。三机部所属8家工厂研制的15种19件成品附件,随发动机进行1000小时长试,工作可靠,能与发动机协调工作。
2.150小时适航性试车
上述2台发动机的长试,其程式基本上沿用苏联50年代所谓1:1的长试。随着航空技术的发展,航空发动机的寿命大幅度提高,这种全寿命的长试,不仅耗费大、周期长,而且还可能由于非发动机自身原因而导致长试失败的机率也大为增加。1978年召开的涡扇8发动机试飞方案讨论会上,航空军工产品定型委员会(以下简称航定委)正式提出涡扇8发动机要按国际民航适航性手册要求编制150小时设计定型试车大纲,以验证发动机性能、使用极限、可靠性和适航性,待150小时适航性试车合格后,方可投入航线使用。这种做法,在国外特别是欧美已被广泛采用,但在国内航空发动机领域尚属首次探索。据此,航发厂参照国际民航适航性条例等有关资料,并通过调研,编制《涡扇8发动机150小时设计定型试车大纲》。并确定第二轮第四台发动机作150小时适航性试车,该发动机状态基本上与第二轮前2台相同。试车于1979年10月8日开始,11月19日结束,长试时间177小时,累计工作为187小时。在整个试车过程中,发动机运转正常。试车表明,发动机性能稳定,无明显衰退,各项参数均符合技术要求。试车结束后,将发动机分解检查未发现异常现象,说明发动机在结构上有较大的设计裕度。
3.专题试车
按《航空发动机设计定型工作细则(草案)》中所规定的专题试车要求,以及涡扇8发动机研制的具体情况,确定进行最高排气温度、最大转速、最低滑油压力、最高滑油温度、滑油压力可调范围、起动边界、加减速性、油门特性、不同大气条件起动的可靠性、外来物对性能和可靠性的影响、燃油调节器可调范围试验以及发动机装机对性能的影响等12项专题试车。其中1~6项进行专题试车,7~8项结合长试进行,试验均达到预期效果,符合技术性能要求。9~12项由于受条件及经费限制未能进行。
上述专题试车为发动机150小时适航性试车及第二轮发动机串装在波音707型飞机升空试飞奠定了基础,也为设计定型积累了资料。
二、升空试飞
1982年4月27日,市航办批准装有国产涡扇8发动机的波音707飞机升空试飞。此项工厂验证性试飞技术由航发厂负责,试飞任务由上飞厂、飞机研究所、航发厂共同完成。
工厂验证性试飞大纲原计划试飞50小时,后因经费限制减为20小时。航发厂提供的发动机系该厂第二轮产品(发动机号码S876003)。该发动机串装在波音707型第2402号飞机第四发动机位置上,其余3台为美制JT3D-7型发动机。装机前,除对发动机按常规进行工厂试车、局部分解检查、装配和检验试车外,还附加进行40小时耐久性试车,以确保试飞安全可靠。
工厂验证性试飞共进行13个试验项目,试飞的8个起落均在上海大场机场进行。1982年4月28日进行2个起落,共飞行1小时17分。其余6个起落为正式试飞,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日顺利地完成试飞大纲规定的地面及飞行试验项目,共计8个起落、飞行21小时46分,地面开车11小时05分。测试结果均符合设计要求。
1982年12月29日,波音707飞机机组试飞员冯承直、张耀德对涡扇8发动机试飞情况评述中认为:涡扇8发动机在整个试飞过程中始终正常工作,无故障,显示出该发动机在稳定性、安全性、可靠性等方面都具有良好的性能。并表示涡扇8发动机是可以接受的,而且是满意的。
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涡扇8下马,最可惜的还不是发动机,而是为了涡扇8而培养和锻炼了一支专业技术人员队伍。至1980年底,涡扇8主机的研制人员达3232人,他们才是我国航空工业最宝贵的财富。
然后这最宝贵的财富被弃如敝履。
运10和涡扇8即使作为技术验证平台,也比十年之功,毁于一旦要强太多了。一个技术难度不大,50年代水平的涡扇8就要解决那么多问题,运10解决了多少问题?就这么白白扔了。
河里以前讨论运10的时候,就有人说过:运10黑都是以 一种静态的心态来看待技术,看待30年前就首飞的运十。 而所有技术本身, 却一直是动态螺旋状上行的。
运十可能有各种各样的问题,但是运10的各种改进型,肯定会问题越来越小的。
就我看来,对运10下马,麦道上马,大买特买波音这样的买办路线拍手叫好的不是蠢就是坏。
中国的民用大飞机,根本不是因为没钱而停下的,恰恰和半导体一样,买办当道,结果是花了比自研多十几倍的钱,结果成了狗熊掰棒子,啥都没捞着。
我也同意你的这一段
涡扇8下马,最可惜的还不是发动机,而是为了涡扇8而培养和锻炼了一支专业技术人员队伍。至1980年底,涡扇8主机的研制人员达3232人,他们才是我国航空工业最宝贵的财富。
然后这最宝贵的财富被弃如敝履。
我对涡扇8也是新查的资料。我只有一个疑问。既然涡扇8是一发托两机,如果涡扇8的完成度那么高,那为什么不继续用涡扇8支持轰8或新军机的研发呢?
轰6改装发动机的话只能改装斯贝这个尺寸的发动机,那时候根本没合适的大飞机给涡扇8用。
轰8早在70年代就下马给运10让路了,到了80年代,再搞远轰干啥?给人家美帝当靶子打吗?
军方在80年代倒是在搞轰油6,到了90年代南海争端多起来了,军方才意识到他们需要大飞机改预警机和加油机,但是运10已经彻底被毁了。
然后直到今天,美帝装JT3D的E3用到现在还没退役,我们一堆人嫌弃仿制的涡扇8和运10没地方用。。。
但凡当年批准了已经备好材料的运10零三架机的疲劳试验,并且能通过这个试验支援02架机的继续试飞。运10项目能熬到到90年代的话很可能就活了,而且也花不了多少钱。真的很可惜。谁让运10政治不正确呢?
真是“十年之功,毁于一旦”
还有,既然轰6我们能改出十多个型号,把轰6的航程,载弹量等等性能比原版提高了快一倍。轰6这个翼根发动机,限制多多的飞机都能改进那么大,为啥一堆人眼里运10只能停留在首架样机的水平上呢?
论改装潜力,运10可是远远超过轰6的。