中國宣布一則消息 關鍵發動機技術已經開始變道超車

2019-06-04 13:04 行業報道   來源:新浪新聞

導讀實際上,在北京航空航天大學,確實有這么一個老科學家,和任正非先生所說的那樣,不斷的在航空噴氣發動機上進行理論突破,而且還成功的實現了與我國實際科研生產相結合,做出了一系列重大貢獻,那就是我國知名航空發動機專家——北京航空航天大學任教的陳懋章院士。  

_by小理簡報

近日,在華為公司創始人任正非先生與我國眾多權威媒體進行的的記者訪談中,在討論我國的科研實力時,提到我國已故科學家吳仲華院士早期提出的三元流理論與方法被英國羅羅公司6、70年代研制的斯貝渦扇發動機所采用,為其研制成功做出了重大貢獻,該發動機的軍用加力型號還返銷到中國,最終定型為渦扇-9秦嶺發動機,為我國的國防工業做出了重大貢獻。 據稱到目前為止,三元流理論與方法到現在至少已發展了三代,國外先進渦扇發動機葉片上均應用了吳先生的三元流理論。 任正非先生還語重心長的說,“我們為什么不借著吳仲華的研究,一步步深入,在噴氣發動機上進行理論突破呢?”

 

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實際上,在北京航空航天大學,確實有這么一個老科學家,和任正非先生所說的那樣,不斷的在航空噴氣發動機上進行理論突破,而且還成功的實現了與我國實際科研生產相結合,做出了一系列重大貢獻,那就是我國知名航空發動機專家——北京航空航天大學任教的陳懋章院士。 陳懋章院士是我國航空發動機領域的知名專家,現擔任“航空發動機燃氣輪機兩機專項”基礎研究論證組組長,長期從事葉輪機械的流動機理研究,主持和參與了多項航空發動機預研和型號的研制及改進工作,在粘性流體力學理論研究及葉輪機械三維理論研究方面取得了多項成果,并培養了博士和博士后數十名,曾先后多次榮獲國家級科技獎勵。 2013年,為表彰陳懋章院士在中國航空發動機方面的突出貢獻,中航工業授予陳懋章院士“航空報國金獎”一等獎。

 

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航空發動機壓氣機內部復雜流動的測量是世界性的難題,陳懋章率領的研發團隊在20世紀90年代初研制成功的低速大尺寸壓氣機實驗裝置和轉子流場動態測量技術為我國深入開展壓氣機內部流動機理研究,驗證新理論新方法創造了理想的試驗手段,在多種航空發動機型號的壓氣機研制中發揮了突出作用。 該技術1993年獲得國家科技進步一等獎。 獨立軍事觀察家根據國內外公開資料推測,我國的渦噴14“昆侖“發動機推力增大型的壓氣機改進,渦扇10“太行“發動機的壓氣機/風扇與引進核心機的成功匹配,均與此功不可沒。

 

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渦噴13軍用發動機曾經是我國產量最高,性能最好的軍用渦噴發動機,被廣泛應用于殲7,殲8等自研多型號戰斗機中,然而隨著渦噴13發動機性能的不斷提升,進氣環境和飛機進氣道匹配已變得十分苛刻,經常會出現發動機空中熄火停機等故障,而該發動機的原型機的壓氣機處理機匣在國外是號稱絕對不會出現喘振現象的,該發動機的生產廠家對此故障現象一籌莫展,該故障一度嚴重影響了我軍新型戰斗機的作戰能力生成。 陳懋章院士急部隊之所急,大膽創新,研制出了一種帶彎扭擾流片的壓氣機處理機匣新技術,并已成功應用于多型現役發動機,并配裝于多型主戰飛機上,完全消除了發動機空中熄火停機等故障,對促進我國發動機型號發展具有重要意義和實用價值。

 

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該技術為國際首創,并榮獲1999年獲國家技術發明二等獎。 法國的賽峰集團公司在得知這一技術后,多次請求與中方合作,共同繼續研發這種抗喘振壓氣機機匣技術,實現了對發達國家的航空發動機技術輸出。 大小葉片軸流壓氣機技術更是陳懋章院士的得意之作,該技術突破了常規壓氣機的結構形式及其性能極限,各項性能指標均衡提高,達到了國際現役新一代發動機壓氣機的先進水平。 據稱,做為核心指標的壓氣機增壓比,比國際現役最先進飛機——美國“猛禽”F22的發動機F119-PW-100的壓氣機高出15%,標志著我國軸流壓氣機的核心技術已達國際一流水平。 該技術可為我國研制下一代高推重比發動機提供有效的技術支持。 該技術2011年獲國家技術發明二等獎。

 

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其第一代產品已公開應用于直8直升機的渦軸6發動機改進上,在發動機功率大幅增加15%的基礎上,發動機油耗反而還有所減少。 軍事觀察家根據國內外公開資料推測,其第二代產品也已應用于太行發動機和下一代渦扇15發動機的改進上,并已取得了重大進展,成功完成壓氣機試車。 該技術目前全世界還未有具體型號應用的報道,法國的某著名直升機發動機公司更是對此反應強烈,多次點名要求與陳懋章院士進行技術合作。 經過多方面的考慮之后,陳懋章院士婉拒了對方的請求,決定還是首先與國內廠家進行技術合作,提高我國航空發動機的技術水平。

 

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對轉渦輪設計技術也是航空發動機研制的一個熱點,該技術對減少航空發動機重量和長度對于航空發動機而言具有重要的意義,美國的F22戰斗機發動機F119-PW-100就采用了對轉渦輪技術,為超音速巡航提供了有效保障。 陳懋章院士團隊通過大量的研究,發展了對轉渦輪內部流動組織方法,并形成對轉渦輪氣動設計技術,使得渦輪氣動負荷明顯提升,長度縮短,重量大幅度減輕,為四代機及未來更先進飛行器發動機渦輪的研制提供強有力的技術支撐。 高超聲速強預冷航空發動機技術是當今航空發動機技術的重大突破,英國發動機公司研制的“協同吸氣式火箭發動機”(Synergistic Air- Breathing Rocket Engine, SABRE,簡稱“佩刀”)就采用了該技術,號稱將改變航空發動機領域的“游戲規則(Game Change)”。

 

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北航陳懋章院士的航空發動機氣動熱力國家實驗室團隊高度重視這一技術,認為將改變整個航空發動機的面貌,有望成為未來最適用的高超聲速動力技術。 該實驗室團隊通過與四川某渦輪院進行技術合作,圍繞高超聲速飛行器動力的需求,開展新型強預冷航空發動機技術研究。 提出了以最小熵增為優化目標的閉式循環系統設計原理并建立了雙燃料預冷高超聲速熱力循環系統,實現了大幅度降低循環復雜度同時具有高比沖的突出效果;突破了緊湊快速強換熱器設計方法,發展了高溫合金陣列微細管低熔蝕釬焊工藝技術,試驗證明該緊湊快速強換熱器處于國內領先、國際一流水平;在國內首次研制了適用于強預冷發動機的毛細管式緊湊快速強換熱器原理樣機,并即將進行發動機試車。 (作者署名:小鷹說科技)

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