专访“太行”发动机总设计师张恩和(组图)

2007-05     来源: 《国际航空》杂志社

亲历“太行”后的思考——专访“太行”发动机总设计师张恩和

艰难的“太行”研制历程

我国航空发动机和飞机一样，都经历了仿制、生产、改进改型，最终走向自行研制的发展阶段。我国从20世纪50年代开始生产苏联的发动机，由于技术基础薄弱，人才和经验短缺，直到60年代才开始研制涡扇发动机。当时曾研制了一款技术水平与阿杜尔、斯贝差不多的发动机，在历经相当长的研制过程后，却因匹配对象的下马而未能形成装备。

虽然项目下马了，但是通过这款涡扇发动机的研制为我们航空发动机的人才队伍建设、技术条件建设和经验积累奠定了一定基础，对我国发展后续的发动机型号起到了很好的作用。

之后，我国还研制了几种涡喷发动机，包括涡喷-7改型，涡喷-14发动机（“昆仑”发动机）等。这些型号的研制，对我国航空发动机行业来说是也是一个积累的过程，在此基础上，我们才能适时地开始 “太行”发动机的研制。

基础薄弱 研制艰难

长期以来，我国发动机行业不仅技术基础薄弱，工程试验经验积累不足，试验设备、加工设备缺乏，而且材料和工艺相对落后。这一切都与我国技术储备不足有关。

国外航空发达国家的情况是，在型号立项前已储备好所需的关键技术，只是在型号上集成而已，即型号立项时，与发动机相关的关键技术、材料工艺、试验条件等已基本具备。我国的情况正相反，只有型号立项之后才能够启动这些相关技术或条件的建设。“太行”的研制过程也是如此。事实证明，最终阻碍型号发展的正是这些前面缺乏储备的技术、工艺和条件等。

以上这些问题直接导致我们研制“太行”的过程非常艰难，缺乏立项前的技术储备，常常需要临阵攻关，这也影响到了项目的进度。

我认为，我国发动机较发达国家落后有各方面的原因，起步晚是其一，人的经验积累不够是其二，条件建设不足是其三，还有就是管理方面也有缺失。现在，值得庆幸的是，大家都认识到，科技发展一定要重视预先研究和技术储备。

规避风险 分段决策

为了规避风险，我们在项目研制时提出了分段开发策略，即先验证机后原型机的研制思路。这在中国航空发动机史上是第一次，也是“太行”研制时间相应延长的原因之一，但此举规避了项目研制中大的风险。由于我们没有丰富的工程经验，在发动机的匹配问题上走过一些弯路。但在发动机匹配装机对象确定以后，“太行”的工程研制节点基本上都按时达到了。

总体来看，就“太行”发动机如此大的工程而言，整体的研制进程还是比较顺利的。现在回想起来，如果研制“太行”之前能做好技术储备、人才及基础条件的建设，同时能更科学地管理，那么“太行”的研制周期还能缩短。

科研人员 保驾护航

我一直认为，型号研制定型以后，作为技术系统的设计人员并不能就此以为大功告成了，只有型号批量装备并形成有效战斗力以后，才能算是取得真正的成功。

科研人员应当和生产厂商一起把后续这些事做到位，否则设计出来的发动机再好，而厂家生产不出来，也一样是纸上谈兵。科研人员应当统一思想，虽然型号定型成功了，但我们的工作还没有结束，还应该为型号生产保驾护航，尽快实现型号的最终成功。

未来发展 坚持自主

全国科技大会提出，创新包括原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新。它为我们科技人员指明了下一步的发展道路。“太行”发动机应该是多种创新形式结合的产物，我认为，航空科技的不断发展，发达国家对自身科技成果的保护，势必会要求我们在发展航空发动机时要有越来越多的原始创新，并逐步实现完全的自主创新，而只有拥有了完全自主的创新能力，我们才能够根据我们自己的思想，建立符合中国国情的航空体系，研制大飞机和与之配套的航空发动机。现在我们正在朝着这个方向努力。

通过“太行”发动机研制过程，我们深切感到，首先，一些关键技术一定要开展预研，提前投入。实际上，这笔资金即使当时不投入，进行型号研制时也得投入。而当进入型号研制再投入时可能所需资金会成几倍地增长。不仅如此，往往这种“临时抱佛脚”性质的攻关，最终会影响到型号研制的进度，因为型号研制的难点就集中在这些关键性的技术上，所以，我认为，晚投入不如早投入。

当然，这也需要在型号研制之前就考虑好，研制项目将会采用哪些关键的技术，包括先进设计、新型材料、新工艺等，然后按照规划一步步往前推进。现在对预先研究的重视，确实较之以前有所改进，比如预研性质的APTD计划，但仍需更多的具体行动。

第二，科技人才队伍建设非常重要，目前学航空发动机专业的人本身就很少，再加上真正投入研究的人也不足。一航动力所做过内部统计，发现有“2个50%”，第一个50%是30岁以下的占50%，这意味着有一半的科研人员从业时间很短，经验不够；第二个50%是航空院校毕业的只占50%，这也就是说还有50%的人并不具备扎实的航空动力专业根底。窥一斑可见全豹，这反映出来的是目前航空动力方面人才的实际情况。不过，通过“太行”发动机的研制，我们锻炼了队伍，涌现了一批高素质的人才，而且大多是副总师、研究室主任级的人才。

第三，零件的试制生产制约了科研。我认为下一步需要解决的就是试制加工的问题，零件试制生产如果不能很好地完成就很有可能影响到研制的进度。如何缩短试制周期也是迫切需要解决的问题。发动机的研制与飞机不一样，飞机一次生产好几架就行了，而发动机得分批次生产，每一个批次生产后都要做试验，所以必须要加快生产周期，争取更多的试验时间。

第四，包括试验设备、加工设备等在内的硬件条件建设上还需要加强。此外，材料工艺也要走到型号科研之前，这也是科研生产的一个瓶颈。

虽然我国相关部门已经基本上达成了动力先行的共识，但是实际操作起来还是困难重重。这与我们国家的科研体制有关，现在我们的预研资金很多情况下只能通过一些院士（如刘大响等）的个人影响力来筹集，但非常有限。

实际上，一种型号航空发动机的研制成功，其影响深远，作用巨大。它不仅可以通过改进，用于飞机改型机及后继机种的匹配方案，还可以利用其技术开发燃气轮机，用于发电或船舶动力，即一个型号的系列发展，能够满足多方面的需求。

美国人搞的F101的核心机就是一个典型的例子，它在F-15、F-16和B-1上面都可以使用。甚至有人提出，美国在海湾战争中靠的就是F101核心机，因为它衍生出了包括F-18上的F404，即F101的缩小型（0.92倍）在内的多种型号，运用到战斗机、轰炸机、军/民用运输机（CFM56用的也是F101的核心机）多种飞机上。这同时也说明，当时研制这个核心机时的考虑很全面。

如果针对专一型号研制专门匹配的发动机，虽然其性能会很出色，但是成本也要上升不少，而牺牲一点点的性能换取更大的使用范围，还是很划算的。而且一旦获得多方面的实际运用后，通过运营获得的一些关键数据又有助于发动机的进一步改进，这是一个双赢的结果。

目前我们既然研制了“太行”发动机，就要想方设法将它的应用范围扩大，使“太行”的技术得到充分的利用。“太行”发动机下一步的发展计划包括，增加推力，提高可靠性，实现系列发展等。