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燃气涡轮研究院总设计师江和甫谈航空发动机

http://www.sina.com.cn  2008年11月06日 18:33  新浪航空
国产太行涡轮风扇发动机摄影:门广阔新浪独家图片,未经许可不得转载
国产太行涡轮风扇发动机 摄影:门广阔 新浪独家图片,未经许可不得转载

  新浪航空-中航传媒讯 第七届中国国际航空航天博览会于11月4日到9日在珠海举行。新浪航空-中航传媒在航展现场有幸邀请到中国燃气涡轮研究院总设计师、研究员江和甫进行访谈。以下为访谈内容:

  【主持人:】各位网友大家好,这里是中航传媒、新浪网、CCTV7联合主办的新闻直播室节目,我们非常荣幸请来了中国燃气涡轮研究院总设计师、研究员江和甫先生,欢迎您。

  江总是来自中国燃气涡轮研究院,燃气涡轮研究院实际上也是研制发动机的一个机构,请江总给我们介绍一下院里的情况吧。

  【江和甫:】中国燃气涡轮研究院在四川,建了一大批的专用试验设备,特别是像一些高控台等,我们当时建成时是世界上第五个,规模也是比较大的,这几年承接了国家新研制发动机的鉴定和试验任务,其他还有三四十台各种类型的试验设备,具备了试验研究的硬件手段。大概用了二十年的时间建立这些设备,这些设备基本建完之后就转到预先研究,因为前期分工的关系,实际上型号研制比较晚,现在主业还是搞预先研究,现在也开始型号研制。

  【主持人:】也就是说在航空发动机研制过程中,每个部门、每个单位、每个人可能承担着不同的任务,到一个发动机提出设计,到最后变成产品交付到用户的手里都有一个过程,这个过程给大家简单介绍一下吧。

  【江和甫:】如果是从型号研制说起,型号研制之前会有一个很长时间的预先研制阶段,就是把一些新的技术、一些新的思路,变成一个工程上可应用的技术,就是我们把它称之为预先研究。在预先研究获得了一些成果,可以用来发展一个新的发动机型号了,我们就把它转到工程研制。工程研制的阶段,一开始是根据用户的需求进行方案的论证,用户认可之后就转到工厂试制。

  发动机因为是一个非常复杂的机械产品,很难说设计完了就一下子达到所有的预期目标,基本上这是不可能的。设计之后一般先要做一些样机,进行各个部件、各个系统,一直到整机的试验验证。这些应用的技术和方案,经过验证之后才能真正转到工厂研制。工厂研制阶段按照国家标准的规定,有一大堆的试验需要做,证明这个发动机是可以达到预定的设计指标,可以可靠工作。有人说发动机是设计出来的,这是从质量、可靠性这个角度来说的,还有说发动机是试验出来的,因为确实它的试验工作太大,像一般军用发动机,现在要积累到一万小时的转机试车、十万小时的零部件使用,试验的工作量非常大。研制的过程中,设计、试验,发现问题来解决问题同时改进设计,应该说这是一个循环往复的过程,经过几个回合的折腾,真正才能变成一个可以真正使用的产品交给用户。

  【主持人:】一台研制成功的发动机,从刚才您说的预先研究阶段到成为真正的成品,大致在国外需要多么长的时间,军用发动机或者是民用发动机,肯定有一个大致的时间。

  【江和甫:】我们以F119为例吧。

  【主持人:】F119是F22第四代隐身战斗机的发动机。

  【江和甫:】严格来讲,就是按照代的特征,第四代的特征,F119应该说是我们现在划代特征里最完整具备第四代发动机的特征,是这么一个发动机,F119使用了16年的时间,从工程研究开始用了16年时间,从型号验证机一直到工厂发展,这之前开始一些技术的研究和零部件的试验大概也是16年的时间。就是一个发动机前面做一些准备工作需要16年,打算干了还需要16年,周期是非常长的过程。

  【主持人:】如果我没有理解错的话,现在我们看到F119的发动机是建立在32年前工作基础上,到现在还是这么先进的发动机,这个过程是怎么保证的,能够到今天还是可以采用当时最先进的技术?

  【江和甫:】F119最开始做验证机的时候,使用的技术确实是以前不断积累起来的。美国在1983年开始进行F119型号验证机研制的时候,85年就开始了美国综合高性能推进技术研究计划,这个计划中的成果实际上给了F119很大的支持,实际上预先研究是一条连续不断的技术发展流程,中间拿到一个成果了就使用到型号的研制中,F119从验证机到实际运行时,中间的技术还是有很大进步的。

  【主持人:】也就是说您刚才说到的美国这项技术计划奠定了现在美国军用航空发动机的技术,当时研究的技术成果实际上都转化到现在最先进的美国现役军用发动机上了,那么现在有没有一项可以替代这项计划的计划呢?

  【江和甫:】这之后还有一个计划。这两个计划实际上它的目标就是要把发动机的推重比提高到16以上,现在是在两个16年之前的16年,大概还要十来年,才有可能开始研制更新一代的发动机,还得再过十几年才具备条件研究新一代的发动机。

  【主持人:】刚才您说了一个比较专业的词汇“推重比”,可能有网友不太了解,可以大概讲解吗?

  【江和甫:】是发动机的推力和重量的比值。飞机也有推动比的概念,我们说的是发动机的推动比,飞机的推重比是发动机产生的推力和飞机重量的比值,目前都是大约了,可以保证很好的性能。发动机的推动比是自己的推力和发动机重量的比值,推重比是衡量发动机水平的一个高度综合的指标。

  【主持人:】第四代军用发动机现在的推重比大约达到什么水平?

  【江和甫:】F22推重比是10左右,F135据说推重比比10还要高一些。

  【主持人:】国外研究的技术,未来十年二十年有什么目标,可以把军用发动机的推重比继续提高呢?

  【江和甫:】我刚才说了,美国的预先研究计划里明确提出来要使推重比要翻一番,就是从原来第三代的8左右提高到16以上。

  【主持人:】提高到16的推重比,可能就要采取各种各样的先进技术来保证了,这些技术都有哪些呢?

  【江和甫:】提高推重比,从设计的角度来说有两条腿。一个是提高发动机的单位推力,流过发动机每公斤流量的空气可以产生多少推力,我们叫它单位推力。这个单位推力如果提高了,发动机就可以做的小一些,达到同样的推力可以有比较小的流量,发动机就瘦身了,苗条了那么就轻了。还有可以提高发动机的效率,采用新的结构形式,采用一些轻型、高比强的新材料。也就是说增推、减重,将推重比提高上去。

  【主持人:】刚才谈到预先研究在航空发动机整个研制过程中重要的地位,燃气涡轮研究院是不是更多的工作是侧重于预先研究呢?

  【江和甫:】以前是这样,而且这次展览的几个发动机,实际上都是以前从80年开始,我们国家开展了第一个发动机预先研究计划,就是高性能推进系统预研,实际上从80年开始的。之所以现在可以展出这么几个发动机,就是因为从80年开始有技术积累,才有可能现在推出新的发动机。

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