大爆发!国产太行发动机产量升4倍:以后不用看别人眼色

  近日,沈阳科协发布了关于表彰2017年度沈阳市企业《讲理想、比贡献》活动先进集体和先进个人的决定,其中“中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司降低某发动机隔热屏故障率创新团队”获得沈阳市《讲理想、比贡献》活动优秀创新团队,中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司高级工程师宋成获得了沈阳市《讲理想、比贡献》活动科技标兵称号。综合其他资料分析,军事专家认为,涡扇-10“太行”发动机在精益制造和大批量生产中获得新突破。近年来,随着“太行”机的逐步成熟,我国海空军对大推力涡扇发动机的需求更加迫切,我国军方正式决定涡扇-10发动机由小批生产转为大批量生产,从年产50台(套)到200台(套)。具相关资料透露,大尺寸高温合金纵波整体成形隔热屏能否大批稳定生产,已成为影响我国某型航空发动机(“太行”发动机)批产质量和效率的技术瓶颈之一。而最近降低某发动机隔热屏故障率创新团队获得表彰,说明了此技术技术瓶颈已被攻克,圆满完成了2017年太行大批生产的任务。

  军事专家雷泽告诉记者,沈阳黎明高级工程师宋成主要是从事航空发动机压气机叶片和整体叶盘生产制造的科研人员。据资料介绍,随着三代航空发动机涡扇-10(“太行”发动机)和四代航空发动机涡扇-15(“峨眉”发动机)研制、批产进程的不断推进,我国军机对发动机性能、可靠性和寿命提出了更高的要求,而作为发动机重要零部件的叶片则成为影响发动机性能的重要因素。目前,美、英等国家的大型航空企业已经实现了叶片无余量数控加工,而我国才刚刚开始。

  据军事专家介绍,发动机叶片的精密制造在沈阳黎明也是重点研究方向。早在2013年,中国航空报就报道了沈阳黎明“张森堂:突破航空发动机叶片无余量数控加工技术。”的先进事迹。在那篇报道中,“ 张森堂利用专业技术优势,大胆采用新技术和新工艺,使叶片加工工序数量明显减少。叶片高效加工新工艺通过了产品生产实际验证,生产周期缩短了一半以上,零件合格率提高了30%。”主要是讲提高生产效率。而在最新的资料报道中,谈及通过精益制造,以及相关实验,证明可以提高“太行”涡扇发动机压气机效率2%,排气温度降低约30℃,推力增加400千克左右,如果这一情况属实,那么这将是我国航空发动机的一个重点突破。

  要知道,发动机提高推力一般靠提高发动机材料使用温度和重新设计压气机加大空气流量来实现。例如14吨级“太行”改就提高了发动机涡前温度,来大幅增加推力。而耐高温的新材料很可能在科研单位的数据是不错的,但在实际生产应用时,很可能不尽如人意,这就是研究航空发动机的难处,一个换用新材料的发动机要在相当长的时间内逐步完善它的稳定性。据悉,涡喷-13在和“昆仑”发动机的竞争中,为加大推力只是提高了涡前温度十几度,故障率就大幅上升,不断掉叶片,由“金牌”发动机变成“排故”发动机。重新设计压气机加大空气流量要受到原机型的限制,例如“太行”发动机代替AL-31改装到歼-11B上时,就因为进气道流量限制而被迫减小发动机流量,不能发挥最佳性能而造成一系列问题。

  除此之外,因排气温度降低约30℃意味着发动机寿命可大幅延长,部队为了延长昂贵的大推力涡扇发动机寿命,而特地将发动机设为“训练”和“作战”模式。在“训练”模式中,就限制发动机最大加力推力,降低了涡前温度以延长发动机寿命,不过,仅仅通过精益制造,就能大幅提高推力,降低排气温度提高压气机效率,这是极其理想的。不仅批产的太行发动机能用,14吨级“太行”改能用,就是在研的四代发动机一样也可以采用,并且随着技术的不断扩散,我国其他发动机厂商也可从中收益。