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      標(biāo) 題:60,70年代中國飛機(jī)發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)歷史
      日 期:2007/6/5  源 自:中華職工學(xué)習(xí)網(wǎng) 【字體: 字體顏色
     

    渦噴7的研制可說對我國的航空發(fā)動機(jī)工業(yè)具有重要的意義,使我國的航空發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)了從單轉(zhuǎn)子向雙轉(zhuǎn)子的跨越,在一定程度上縮短了與世界水平的差距,并為日后我國發(fā)動機(jī)的改進(jìn)改型及自行研制新型航空發(fā)動機(jī)奠定了基礎(chǔ)。

      渦噴7發(fā)動機(jī)是按前蘇聯(lián)提供的P-Ⅱ-300發(fā)動機(jī)的技術(shù)資料制造的,主要用于當(dāng)時研制的二倍音速殲-7飛機(jī)。渦噴7發(fā)動機(jī)性能較渦噴6有了很大的提高,其最大推力為38.2千牛,加力推力達(dá)55.9千牛,分別比渦噴6提高了50%和77%,并且為軸流式雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),帶有6級低壓氣機(jī)和二級渦輪組成高壓和低壓兩個轉(zhuǎn)子。火焰筒采用氣膜冷卻式,加力燃燒室也作了改進(jìn),消除了渦噴6發(fā)動機(jī)高空加力點(diǎn)火不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。尾噴口的調(diào)節(jié)由自動裝置控制,材料上使用了較多的新材料,像壓氣機(jī)和渦輪葉片分別采用了不銹鋼和高溫合金,無論在性能還是在結(jié)構(gòu)上,渦噴7都較渦噴6復(fù)雜,對制造工藝的要求也更加嚴(yán)格

      1965年,渦噴7的研制工作全面展開,由于前期準(zhǔn)備工作充足完備,試制工作進(jìn)展順利,同年10月第一臺發(fā)動機(jī)即裝配完成,經(jīng)過1年多的試車,所有性能均符合要求,1966年12月通過技術(shù)鑒定,開始批量生產(chǎn)。

      60年代末,由于國家三線建設(shè)及沈陽航空發(fā)動機(jī)廠的生產(chǎn)任務(wù)過于繁重,國家決定渦噴7發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)由貴州航空發(fā)動機(jī)廠生產(chǎn)。貴州航空發(fā)動機(jī)廠于1965年開始建設(shè),1968年在沒有完全建成的條件下就開始了第一臺渦噴7的試制工作,1969年完成,1970年通過了全壽命試車考核,具備了批量生產(chǎn)的能力。由于當(dāng)時技術(shù)生產(chǎn)條件所限,渦噴7在設(shè)計及制造過程中存在著許多不足之處,在裝機(jī)使用中多次出現(xiàn)Ⅰ級壓氣機(jī)葉片顫振折斷等多種故障,嚴(yán)重威脅殲-7飛機(jī)的飛行安全。通過貴州航空發(fā)動機(jī)廠技術(shù)人員進(jìn)行攻關(guān)并扇《啻?5項(xiàng)改進(jìn)措施,到1979年所出現(xiàn)的多種問題均得以解決,大大提高了渦噴7發(fā)動機(jī)的性能及質(zhì)量水平,為后來的改進(jìn)改型成功發(fā)揮了重要作用。

      渦噴7甲是渦噴7發(fā)動機(jī)的第一種改型,作為我國自行研制的殲-8飛機(jī)的動力裝置的需求而研制。它是在渦噴7的基礎(chǔ)上成功運(yùn)用預(yù)先研究的多項(xiàng)技術(shù)成果,成功地實(shí)現(xiàn)了從單純仿制生產(chǎn)到自行設(shè)計改型的轉(zhuǎn)變。

      1964年,我國自行研制的第一種高空高速殲擊機(jī)殲-8開始了方案論證,為了突出高空、高速性能及提高爬升率、增加航程的目的,必須要推力大、耗油率低的動力裝置來保證。為此提出了兩種方案供選擇:一種是全新設(shè)計一種12噸級發(fā)動機(jī);另一種采用雙發(fā)設(shè)計,使用2臺改進(jìn)的渦噴7發(fā)動機(jī)。由于全新設(shè)計大推力發(fā)動機(jī)的周期太長,研制風(fēng)險過大,無法滿足殲-8飛機(jī)的研制進(jìn)度。而采用兩臺渦噴7的改進(jìn)型則是最為現(xiàn)實(shí)的辦法。不過要提高原渦噴7發(fā)動機(jī)的推力,必須通過提高渦輪前溫度的辦法來解決。但如何解決提高溫度后渦輪葉片的強(qiáng)度及承受能力下降的問題是渦噴7甲研制的關(guān)鍵。

      1965年5月,渦噴7甲發(fā)動機(jī)的研制工作正式啟動,首先要解決的就是渦輪葉片溫度升高后性能下降這只“攔路虎”。最后決定把發(fā)動機(jī)渦輪葉片由實(shí)心改為空心,引入低壓冷空氣對葉片進(jìn)行強(qiáng)制冷卻,從而增強(qiáng)了葉片的抗高溫能力,以達(dá)到提高渦輪前溫度的目的。該項(xiàng)技術(shù)當(dāng)時在國內(nèi)還處于研究階段,國外也只有很少幾個國家剛剛進(jìn)入實(shí)用階段。如何保質(zhì)、保量地完成研制工作,對于當(dāng)時的我國材料、工藝及制造能力都是一個嚴(yán)峻的考驗(yàn)。經(jīng)過國內(nèi)多家研究單位及相關(guān)行業(yè)的努力及密切合作,1966年1月,第一臺空心渦輪葉片生產(chǎn)完成,2個月后,第一臺裝有空心葉片的渦噴7甲發(fā)動機(jī)裝配完成,4月開始了地面試車,發(fā)動機(jī)的各項(xiàng)設(shè)計指標(biāo)全部一次達(dá)標(biāo)。發(fā)動機(jī)的最大推力較渦噴7提高28%,耗油率則下降了13%,完全可以滿足殲-8飛機(jī)所要求的飛行性能要求。但是,在第一臺渦噴7甲試制成功后,由于受到當(dāng)時“文化大革命”的影響,后續(xù)的研制工作曾一度中止,直到1981年2月才陸續(xù)完成地面調(diào)試、高空模擬試車及全部的性能試飛試驗(yàn),最終于1982年6月投入批量生產(chǎn)。

      渦噴7甲發(fā)動機(jī)的研制,使我國第一次走完了從設(shè)計、試制、零部件加工及整機(jī)地面調(diào)試、高空模擬實(shí)驗(yàn)到最后試飛定型的全過程,證明了我們是有能力在航空發(fā)動機(jī)這一高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)有所作為的。

      殲-8飛機(jī)上使用的是2臺國產(chǎn)渦噴7甲發(fā)動機(jī),但是其耗油率大,推力小,使殲-8飛機(jī)的航程及機(jī)動性受到很大影響

      渦噴7乙則是由貴州航空發(fā)動機(jī)廠在渦噴7甲發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上研制的另一種改型,兩者的主要區(qū)別在于加力燃燒室的長度及結(jié)構(gòu)有所不同。由于渦噴7甲發(fā)動機(jī)存在著渦輪葉片裂紋和鑄造成品率較低,以至于加力燃燒室的溫度過高,導(dǎo)致存在“燒”后機(jī)身的問題。貴州航空發(fā)動機(jī)廠通過提高渦輪葉片的強(qiáng)度和鑄造成品率,加力燃燒室增加了三段隔離屏,使壁溫下降了100度,成功的解決了原渦噴7甲所存在的所有問題。1978年底,首臺渦噴7乙發(fā)動機(jī)通過鑒定試車,其加力推力比渦噴7提高了6%,耗油率下降了2%。根據(jù)空軍及殲-7飛機(jī)出口的要求,貴州航空發(fā)動機(jī)廠又在1979年對渦噴7乙發(fā)動機(jī)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn),主要是提高發(fā)動機(jī)的翻修時間、使用壽命及可靠性。通過采用十多項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)措施,使渦噴7乙發(fā)動機(jī)的翻修時間由原100小時增加到250小時,可靠性也有了較大的提高,這種改進(jìn)型最后被稱為渦噴7乙B型,1981年7月完成全部試驗(yàn)工作,1982年開始批量生產(chǎn),用于殲-7M飛機(jī)的配套動力。

    渦噴8發(fā)動機(jī)
      這是我國為轟-6轟炸機(jī)研制生產(chǎn)的一種大推力噴氣式發(fā)動機(jī),也是按前蘇聯(lián)所提供的PⅡ-3M發(fā)動機(jī)技術(shù)資料于1958年開始研制的,是當(dāng)時我國研制生產(chǎn)的推力最大的一型發(fā)動機(jī),也是50年代末世界上比較先進(jìn)的一種噴氣式發(fā)動機(jī)。渦噴8發(fā)動機(jī)的最大推力為93千牛,重量為3100千克,直徑1.4米。這種大型發(fā)動機(jī)的研制生產(chǎn)體現(xiàn)了一個國家的綜合國力和工業(yè)基礎(chǔ)水平。
      
      1958年,國產(chǎn)轟-6轟炸機(jī)的研制工作開始,為配合轟-6研制工作的順利進(jìn)行,哈爾濱、沈陽和西安三家航空發(fā)動機(jī)廠聯(lián)合研制渦噴8發(fā)動機(jī)。但由于航空工業(yè)縮短戰(zhàn)線,渦噴8的研制工作曾一度停止,直到1963年才恢復(fù),此時,研制工作已由西安航空發(fā)動機(jī)廠一家獨(dú)立完成。沈陽、哈爾濱兩家航空發(fā)動機(jī)廠給予西安航空發(fā)動機(jī)廠極大的幫助及技術(shù)、物質(zhì)上的支援,從而保證了發(fā)動機(jī)的研制進(jìn)度。1963年底,發(fā)動機(jī)的零部件加工制造工作開始,1965年下半年研制工作全面展開。經(jīng)過近兩年的試制,1967年1月,第一臺渦噴8發(fā)動機(jī)通過了國家的鑒定試車,結(jié)果各項(xiàng)性能全部符合設(shè)計要求,轉(zhuǎn)入了批量生產(chǎn)。渦噴8發(fā)動機(jī)的研制成功,使轟-6轟炸機(jī)的試制工作也進(jìn)展得十分順利。如今,裝備有渦噴8發(fā)動機(jī)的轟-6及各種改型仍是我海空軍重要的遠(yuǎn)程打擊力量。

      渦噴8雖然研制成功,但其所需要的原材料、毛坯料及各種成品附件繁多,1967年時仍有50%的材料不能在國內(nèi)生產(chǎn),對該發(fā)動機(jī)的試制生產(chǎn)工作都產(chǎn)生了不利的影響。為早日實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化,經(jīng)過全國多個相關(guān)單位的共同努力,到1971年,渦噴8的各種生產(chǎn)原材料均可立足國內(nèi),基本上實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。

      在渦噴8研制成功后,西安航空發(fā)動機(jī)廠又開始對其進(jìn)行延壽改進(jìn)工作。原來渦噴8發(fā)動機(jī)的翻修間隔只有300小時,經(jīng)過提高發(fā)動機(jī)的制造工藝和產(chǎn)品質(zhì)量,到1974年第一次翻修時間已提高到了500小時,1979年更是提高到了600小時,進(jìn)入80年代后,隨著一些新技術(shù)的采用,則一步提高到了800小時,80年代末期更達(dá)近1000小時,是原來的3倍多。80年代后期,為滿足轟-6各種改型機(jī)的需求,西安發(fā)動機(jī)廠開始研制渦噴8的加大推力型,通過采取提高渦輪前溫度及壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)等措施,使發(fā)動機(jī)的最大推力提高到了98千牛,還進(jìn)一步提高了發(fā)動機(jī)的可靠性及安全性。改進(jìn)后的渦噴8發(fā)動機(jī)于1993年開始批量生產(chǎn),裝備在轟-6的各種改型上。

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