成果簡介

　　“昆侖”發動機是中國第一臺自行設計、試制、試驗、試飛的航空發動機，是國內目前最先進的中等推力級的軍用渦噴發動機，由當時的中國航空工業第一集團公司沈陽發動機設計研究所總設計，沈陽黎明航空發動機集團公司、西安航空發動機（集團）有限公司等34個單位聯合研制，軍用代號渦噴14。其于1984年立項，后經幾百項嚴格的地面試驗和空中試飛后，于2002年7月被國家軍工產品定型委員會正式批準設計定型，研制周期長達18年。它的研制成功標志著我國航空發動機從只能測繪仿制、改進改型跨入了自行研制的新階段，結束了我國長期以來不能自行研制航空發動機的歷史。

歷史背景

　　二20世紀80年代，我國航空發動機的研制能力已有了長足進步，生產出了一大批性能較為先進的渦噴發動機來滿足國防體系建設的需要。但國際空軍武器裝備的升級換代，對推進技術提出了越來越高的要求，而我國發動機行業仍停留在20世紀60至70年代的技術水平。依靠引進買不來現代化的國防技術，走獨立自主研制道路是歷史的必然，因此，能否為國產戰機裝上中國自己研制的強勁“心臟”是解決中國戰機所面臨的各種問題的關鍵所在，“昆侖”發動機正是在這樣的背景下登上了歷史舞臺。

創新歷程

　　1984年“昆侖”發動機開始進行驗證機研制，3年后驗證機達標，1987年順利轉入原型機工程研制。在研制初期并沒有一個固定的裝機對象，直到1991年才確定下來。

　　“昆侖”發動機上馬之初便遇到了困難。1984年國家頒布新的國家軍用標準，新的標準是以國際通行的渦噴渦扇發動機規范為基礎編制的，與以前的標準有很大不同，這就意味著此前所有針對發動機的設計、材料、試驗標準全部要推倒重來，這對于自行設計經驗不足、技術基礎十分薄弱的航空發動機行業來說無異于摸著石頭過河。按照當時國軍標和型號規范的要求，我國材料性能數據均不符合要求。為了一絲不茍地貫徹國軍標和型號規范要求，發動機攻關組下決心編出符合要求的材料手冊，而項目組則協同行業內外20多家研究單位收集了16000多爐次的十幾萬個數據，做了17種新材料補充試驗，花了8年時間制定出了我國第一部《航空發動機設計用材料數據手冊》，不僅解決了“昆侖”研制中的燃眉之急，也為以后航空發動機的設計奠定了堅實基礎。

　　1991年初，發動機研制工作又遇到了一個棘手的難題。壓氣機是發動機最重要的核心部件和安全運行的保證。“昆侖”發動機的壓氣機分低壓、高壓兩部分，由于壓氣機喘振裕度不夠，造成高壓壓氣機和低壓壓氣機工作不匹配，中、低轉速下都出現了失速和喘振問題，這就像一個人發生了哮喘，只能進氣而不能出氣。氣流在壓氣機里來回震蕩，造成不穩定。當時，首飛的日期已經迫近，而要在短期內解決這一問題困難又很大。經過反復討論，總設計師嚴成忠決定采用“兩步走”方案：第一步是用中間機“放氣”來保證首飛，第二步采取新的措施取消“放氣”解決喘振問題，保證定型。1993年12月12日，“昆侖”首飛成功。首飛后，攻關組先后設計了14種低壓壓氣機試驗件和13種高壓壓氣機試驗件，用新的結構取代了“放氣”裝置，終于攻克了困擾“昆侖”多年的高、低壓壓氣機不匹配這一重大技術難題。

　　初嘗勝利的喜悅，參研人員備受鼓舞，但接下來是更為艱巨的挑戰。按照當時研制任務書型號規范以及上級追加的考核要求，“昆侖”必須要通過多達259項嚴格的地面考核與幾百次空中試飛，才能最終達到定型標準。其中，數十項高難度試驗在國內尚屬首次。進入空中試飛后，隨著試驗環境的改變、試驗項目數量的增加和試驗難度的不斷加大，發動機先后出現了管路滲漏油、空中潤滑油消耗量大、艙溫高等問題，特別是在高空大馬赫數試飛中，“昆侖”發動機先后出現了3次喘振停車事故。經過20天多的緊張工作，嚴成忠與參研人員一起查閱分析了數以千計的試飛數據，掌握了相關數據、查清了故障原因，終于使“高空大馬赫數停車”這一通常至少需要1年才能解決的關鍵技術難題只用了4個月就被徹底攻克。

　　2001年9月，“昆侖”發動機結束了全部空中試驗科目，12月順利通過300小時嚴格的壽命試車。2002年5月，通過定型技術審查，7月正式批準設計定型。歷時18年，“昆侖”發動機正式完成全部研發任務。在“昆侖”發動機的整個研制過程中，共完成零部件試驗603項，工時累計達數萬小時，包括整機試車數千小時及大量空中試飛，其試驗項目之多、范圍之廣、難度之大，在國內航空發動機研制史上都是空前的。

重大意義和深遠影響

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