五月,東北某機場上,一架裝有我國自行研製成功的“崑崙”發動機的新型戰鷹首飛上天。中國的戰鷹,裝着強健有力的“中國心”,煥發出青春的活力。
六月,由“崑崙”發動機派生髮展的QD128燃氣輪機運抵大慶油田。這是繼QD128燃氣輪機在河南中原油田試驗併網發電成功之後,正式推向市場的第一臺商業機組。預計七月份可投入使用。
目前世界上只有歐美少數幾個國傢俱備獨立設計、製造航空發動機和燃氣輪機的能力。擁有自主知識產權的“崑崙”航空發動機及其派生的利用清潔能源的新一代動力裝置QD128輕型燃氣輪機的問世,填補了國內空白,打破了國外產品的市場壟斷。也展現出我國航空發動機產業的美好前景。
中國第一臺自主研製成功的航空發動機“崑崙”與QD128燃氣輪機的總設計師正是嚴成忠。
爲了這一天,他等了四十年
2002年5月20日,中國航空戰線傳來振奮人心的喜訊:中國第一臺自行設計,擁有完全自主知識產權的先進航空發動機———“崑崙”渦輪噴氣發動機在瀋陽通過設計定型審查!聽到通過審查的結論,嚴成忠的眼中頓時溢出了幸福的淚水,“爲了這一天的到來,我等了四十年!”他與在場的研製人員緊緊地擁抱在一起。
“崑崙”的研製成功,在中國航空工業發展史上具有重大的里程碑意義。它不僅結束了中國不能自行設計研製航空發動機的歷史,而且使我國一躍而成爲繼美、俄、英、法之後世界上少數幾個能夠自行研製航空發動機的國家之一。
爲了爭氣機,他不惜付出
上世紀70年代,航空發動機的技術掌握在少數大國手中。由於當時中國還沒有自主研發能力,只能向外國購買。於是,我國向某國購買一種發動機的生產專利。但是,對方苛刻地提出在購買該發動機專利同時,必須要至少購買五十臺該品種的發動機,而且價格十分昂貴。因爲當時不具備發動機的自主設計能力,面對這樣有意的刁難,我國也只能同意。而在當時,這種發動機早已停產,無論在性能還是技術指標上,都無法同當時的主流發動機相提並論。就是這件事令嚴成忠至今刻骨銘心,“沒有自己的發動機技術,就要處處受制於人,看別人的臉色,而且在航空競爭中處於劣勢。因此,不管付出多少心血,一定要研製出真正屬於中國的‘爭氣機’”!
“‘崑崙’發動機的研製起於1984年,然而我們對航空發動機的研製早在上世紀50年代末就已經開始了,這是個常人無法想象的艱辛歷程。可以說,‘崑崙’今天的輝煌是建立在三代航空人畢生心血的基礎之上的。”通過嚴老動情的講述,“崑崙”背後那段鮮爲人知的故事一幕幕浮現眼前。
早在1957年,第一代航空科研者就致力於發動機的自主研製工作,噴發1A航空發動機、渦扇五航空發動機、渦扇六航空發動機,這三個“流產”的孩子讓無數航空人心疼不已。尤其是渦扇六的研製歷程,從1964年到1984年,輾轉於瀋陽、四川、湖南之間,四次上馬,三次下馬,五次轉移研製地點,耗費了研製者近二十年的心血精力,但是失敗也爲後來“崑崙”的誕生提供了寶貴的經驗。
爲了十幾萬個數據,他一干八年
研製發動機是件難事,在中國研製就更難!我國由於工業基礎薄弱,資金投入有限,再加上技術儲備與研製水平的落後,航空發動機技術與國際存在着巨大差距。1984年,帶着祖國和人民的殷切期待,嚴成忠肩負起“崑崙”發動機總設計師的重任。
在“崑崙”立項研製後不久,嚴成忠就遭遇到了一個前所未有的難關。按照型號規範要求,發動機的設計材料必須符合負三西格瑪的標準。但是,我國當時卻沒有符合要求的材料性能數據。對此,嚴成忠打了個有趣的比喻:“這好比廚師炒菜,但是菜還沒有,一切得從種菜開始。”
“沒有條件,創造條件也要上!”在嚴成忠的帶領下,一場耗時長達八年的突圍戰打響了。嚴成忠組織了二十多家單位協助,收集整理了十幾萬個數據,在無數次編輯校對評審後,終於出版了中國第一部《航空發動機設計用材料數據手冊》,解決了“崑崙”的難題,實現了零的突破,也爲今後發動機的研製奠定了堅實的基礎。
爲了首飛成功,他果斷決策
到1991年,在嚴成忠主持設計下,發動機經歷了兩次重大修改突破,攻下壓氣機轉子葉片、渦輪葉片斷裂等技術關鍵。“崑崙”試飛前只剩下最大的一隻“攔路虎”:壓氣機的高、低壓部分不匹配。
壓氣機是發動機最重要的核心部件和安全運行的保證。“崑崙”發動機的壓氣機分低壓、高壓兩部分,如果這兩部分工作不匹配、不協調就會造成嚴重後果。首飛的日期已迫近,時間不等人。
夜幕降臨,會議室裏卻燈火通明。專家組成員們的眉頭緊鎖,情緒有些低落,氣氛也變得格外沉重。面對眼前的一切,嚴成忠打破沉寂:“國外先進的發動機都是從無數失敗挫折中誕生的。我們決不能因爲這隻‘攔路虎’就喪失信心,決不讓‘崑崙’在我們手中成爲遺憾!”
經過無數個日夜的縝密思索,嚴成忠決定實行“兩步走”的靈活方案———即第一步在高壓部分設計“放氣”裝置,防止不匹配產生的喘振,保證“崑崙”首飛安全上天;第二步用“不放氣”方案保證定型。
1993年12月12日,一個振奮人心的日子。這一天,裝備着“崑崙”的戰機帶着人們的希冀與期望劃過跑道,展翅在廣闊的天宇中!“崑崙”首飛成功了!
爲了數年夙願,他不放過每個細節
“崑崙”試飛成功後,遭遇到了更艱鉅的挑戰。“崑崙”能否通過嚴格的定型考覈將最終決定其命運。按照當時研製任務書、型號規範以及上級追加的考覈要求,“崑崙”必須要通過多達二百五十九項嚴格的地面考覈與幾百次空中試飛,才能最終達到定型標準,如果其中任何一項考覈失敗,都有可能使“崑崙”面臨下馬的結局。面臨這近乎苛刻的要求,有人向嚴成忠訴苦說:“二百五十九道坎,這對於‘崑崙’的要求是不是太高了,能不能鬆一點兒?”對此,嚴成忠鄭重嚴肅地回答道:“這些標準和規範是前人用鮮血和生命總結出來的,我們的研製工作不容有一點鬆懈僥倖。二百五十九道關口,我們一道道過,一道也不能少!”
1997年,“崑崙”在高空大馬赫數試飛考覈時,發動機出現多次“停車”。飛行員一下飛機,就生氣地質問嚴成忠:“發動機到底出了什麼問題?……”
聽着埋怨,嚴成忠的心彷彿紮上了無數根刺。他說,如果地上有縫,我都能鑽進去。問題十分嚴重,只有在短時間內解決高空大馬赫停車這一難題,“崑崙”才能得到轉機。
“化失利爲動力”,嚴成忠迅速從陰影中振作起來,他細緻分析了成千上萬個試飛數據,從紛繁冗雜的疑團中理出頭緒,弄清了原因,並設計出一套切實可行的解決方案。
嚴成忠組織起骨幹力量,日夜奮戰,對設備的每一處細節都嚴格把關,親自監督。功夫不負有心人。經過十五天的嚴密測試,終於拿到了令人信服的數據結果,統一了大家的思想。嚴成忠提出的解決方案很快得到落實,最終,僅用四個月就解決了高空大馬赫停車的技術難題。一位有經驗的試飛專家說,以往解決這樣的技術問題,通常至少需要一年以上的時間。
2001年12月20日,“崑崙”通過全部的二百五十九項考覈試驗。嚴成忠主持的定型攻堅戰宣告勝利!那天他最高興,在當晚的慶祝會上,從不喝酒的他一口氣幹了一大杯白酒,縈繞胸口數十年的航空夙願終於實現了。
爲了航空事業,他仍充滿激情
“崑崙”發動機的研製成功,使我國在數十項先進技術、新材料和新工藝方面,取得了重大突破。其中,最突出的當數“崑崙”發動機採用的定向凝固無餘量精鑄複合冷卻空心渦輪葉片技術。這項國際先進技術有着當代航空發動機技術“王冠上的明珠”之美譽。
在上級領導支持下,嚴成忠組成一支名副其實的“國家隊”,召集了全國最出色優秀的設計、工藝、材料、檢測等相關領域專家日夜鏖戰。經過上千次精密試驗設計,歷經八年的反覆鑽研試驗,終於爲“崑崙”戴上了這顆璀璨奪目的“明珠”。
2004年,嚴成忠以自己傑出的成就獲得何樑何利科技進步獎,二十萬元港幣的獎金他悉數捐獻給所在的瀋陽發動機設計研究所,作爲鼓勵青年科技創新的獎勵啓動基金。
“一個國家,如果沒有自主的航空發動機事業,就沒有真正獨立自主的航空工業和強大的國防力量。因此,我們必須要不斷創新,發展自己的‘動力’才行!”嚴成忠的一番話充滿着激情和期待。
人物檔案
嚴成忠,男,一九三九年生,山東濟南人。研究員。中共黨員。一九六一年畢業於南京航空學院發動機系。歷任瀋陽發動機設計研究所副總設計師、總設計師、“崑崙”、“崑崙”Ⅱ和QD128燃氣輪機總設計師、遼寧省工程熱物理學會理事長、國家863-2第二屆專家委員會委員、北京航空航天大學、西北工業大學、南京航空航天大學兼職教授、《航空動力學報》副主編、《航空發動機》主編等。在國內外發表研究論文三十餘篇。獲國家科技進步二等獎、國防科工委國防科學技術一等獎兩次、二等獎一次,全國國防科技工業系統勞動模範,享受國務院政府津貼。二○○四年獲何樑何利基金科學與技術進步獎。
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