书城经济中国航空工业改革开放三十年
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第17章 科技创新(3)

“太行”发动机研制,从设计上注重维修性品质,采用单元体结构设计技术,并设置齐全的状态监控手段,提供方便的保障设施。在几大关键部件设计中,通过集成创新,选用了数十项有预研基础的新技术、新材料和新工艺,将预先研究成果与型号研制相结合,攻克了多个技术关键,在不断增长工程经验的同时,掌握了国际先进的设计技术。“太行”发动机在自行设计过程中采用的新技术有三级风扇为带进气可变弯度导向叶片的跨声速气动设计;两级低压涡轮为复合倾斜弯扭的三维气动设计;低压涡轮两级导向叶片均为空心、三联整体无余量精铸结构,与高压涡轮对转,其效率达到当今国际先进水平;“太行”发动机复合材料外涵机匣是在国内航空发动机上第一次应用复合材料技术,复合材料外涵机匣重量减轻30%;加力燃烧室为“平行进气”式,工作范围宽,重量轻,流体损失小,采用分区分压供油方案,保证发动机在工作包线内可靠点火和稳定燃烧;尾喷口为全程无级可调收敛扩散喷口设计,填补了国内空白。“太行”发动机研制成功,为我国今后航空军用发动机发展指明了方向:一是要加大基础研究工作力度。我国发动机设计队伍在基础研究和基础理论方面力量比较薄弱。因此,势必要求我们提前着眼新设计、新材料、新工艺,进行大量结构、部件、工艺等研究和试验。二是要实现新机研制过程中硬件生产的快速反应。一种新型发动机研制要分几个批次,我国现在走一个批次大概需要3~4年时间。在一些发达国家,发动机生产时间只有6~9个月。如果我们缩短硬件生产周期,“太行”发动机研制成功就会大大提前。三是要坚持不懈地加强发动机研制人才队伍建设。从动力所情况来看,技术人员绝对数量少,在全所员工中所占比例也小,还不能满足发动机研制新形势的要求,应该进一步壮大这支队伍。

三、激情超越论创新

(一)黎明公司是我国生产航空发动机的主力企业,他们对技术创新有着深刻认识和独到见解

林左鸣总经理在黎明公司工作期间,确立了以透平制造技术为核心制造技术,带领公司走上了以技术创新振兴企业之路。黎明公司的技术来源有三种,即自主创新、技术引进、合作开发,已形成多种技术来源形式相结合的创新体制。

黎明公司在高度重视军用航空发动机研制、生产的同时,也非常重视国际合作。从20世纪80年代初开始转包生产至今,已从承接小零件在军品生产线上小规模生产发展到建立转包生产专业化厂,产值也由最初的年创汇几万美元到现在年创汇几千万美元的水平。开展国际合作促进了提高科技创新能力,学到了世界上先进航空发动机企业的许多技术和管理经验。

黎明公司在“太行”发动机研制及生产中所用材料已立足于国内,实现了国产化,材料攻关取得了一定成绩,但也存在着一些问题:试制与批产混线,设计与工艺协调不足,技术质量问题不能得到及时有效处理等原因,使科研试制计划不能按节点实现;新材料的工艺性能有待于进一步提高。GH4169合金压气机、涡轮盘件目前仍然存在盘件性能富裕度小,个别盘件的性能、组织无法满足标准要求;新工艺、新结构需要持续改进。收扩喷口为大型薄壁精密铸件,冶金质量及铸件尺寸要求高,研制初期合格率较低。针对以上问题,黎明公司组建项目专家“国家队”,打破行业壁垒,强强联合,优势互补,成果共享,结合型号研制应对挑战,坚决攻克技术难关。

黎明公司董事长庞为指出:企业的长期竞争力只能建立在产品自主创新上,将技术创新视为决定我们公司生死存亡的生命线,面对日益激烈的市场竞争,拥有企业自主的核心技术、打造自主品牌成为企业生死存亡的决定因素。

黎明公司作为航空发动机企业,主要产品有航空发动机、系列燃气轮机、航空转包件等。公司拥有航空发动机装配试车技术、机匣精密数控加工技术、冷辊轧无余量叶片加工技术、特种工艺焊接技术、热喷涂表面处理技术等多项核心技术专长。面对如此繁多复杂的工作点,公司确立了技术创新的三个层面:一是面向世界,博采众长,高起点进行技术改造,保持工艺装备的领先;二是面向市场,不断开发、研制出高技术含量、高附加值的新产品,保证产品具有高的质量、低的成本;三是面向未来,抢占航空制造技术制高点,进行自主创新,以超前研究为先导,保证航空制造技术的先进性。

改变是技术创新的核心。黎明公司在过去50多年的技术发展历程中,有很多优良技术的沉淀和积累。通过汲取知识宝库中的精华,分析其发展规律,以此来确定技术发展方向。

跨越是技术创新的“支点”。目前,虽然黎明公司具有三代航空发动机的研制和修理能力,但为了快速提升自身的技术创新水平,公司大力开展四代机前沿技术研究。

集成是技术创新的重要方法。近几年,黎明公司对外通过加强北京、上海、大连和俄罗斯等技术分中心建设,建立院士工作站、博士后工作站;与北京航空材料研究院组建“国防科技工业精密铸造技术研究应用中心”;黎明公司自主与北京航空航天大学联合成立“黎明—北航共建试验基地表面工程中心”;参与“国防科技工业自动化焊接技术研究应用中心”,构建了优势互补、资源共享的技术研究、发展的创新体系,进行了合理的强强重组,形成研发强势。目前,公司技术创新体系分别形成超前研究层、产品设计和工艺制定层、现场指导服务层三级层次体系,不断加强产品改进、改型设计能力和对市场需求的快速反应能力。

黎明公司进一步强化发动机制造工艺技术基础,增强发动机改进改型、延寿、可靠性增长的能力,着力提升整体水平,建立完善的产品研发、工艺试验、快速反应一体的技术创新体系。

(二)黎明公司为完善技术创新体系与机制建设,搭建了4个平台,形成技术创新的合力

1.搭建技术产出平台

以技术中心为主体的技术产出平台,开展前沿技术的预研和技术提升工作。

2.搭建专业COE平台

将产品、工艺、工装设计部分专业人员调入生产线,充实生产作业单元COE,形成基于专业发展和零件典型特征的专业化生产单元技术应用体系。

3.搭建快速反应平台

第一步整合资源,通过创造性地再造工作流程、管理机制,实现工装及部分机件的快速反应。第二步以重点型号、国家工程应用中心技改为依托,建成与快速反应配套的基础科研试验设施。

4.搭建技术创新平台

突破整体叶盘制造、粉末冶金盘加工、宽弦风扇叶片制造、单晶无余量叶片精铸、新型封严结构件制造、复合材料构件加工、新热障涂层涂覆等关键技术。

“太行”发动机研制成功标志着我国已开始迈入世界航空强国之列。是改革开放为航空发动机事业指明了前进的方向,是自力更生鼓足了我们的勇气,是自主创新树立了我们的信心,是航空报国理念结出的丰硕成果,是激情进取精神奏出的时代强音,是几十万航空儿女为祖国母亲献上的一束鲜花。

“昆仑”和“太行”两大新型发动机研制成功,凝聚了中国航空工业及全国各方面的力量,他们的贡献如昆仑巍峨、太行苍茫,必将鼓舞航空人奋勇向前。

现代空战分成近距格斗、中距拦截、远程精确打击三个层次,都是以军用飞机为平台,发射各类空空导弹决定胜负。一个国家空军的强弱很大程度上取决于空空导弹的研究、制造水平。以改革开放30年我国航空工业自主创新研发的新一代空空导弹成批装备部队为标志,我国空空导弹实现了从第三代向第四代即从近距格斗向中距拦射、从单目标向多目标、从固定翼飞机向直升机的跨超;这一步跨越了整整20年。我国军用飞机从此拥有具备超视距发射、发射后不管、多目标攻击能力的主动雷达型空空导弹,我国在世界上成为第四个能自主研发先进空空导弹的国家。

“霹雳”扬眉“宝剑”出鞘

———航空工业空空导弹追踪世界前沿技术

宋亚林

2000年,美国智库兰德公司在一篇军力研究报告中断言:制空权是现代规模战争的关键,而掌握制空权的关键是拥有先进的中距空空导弹。他们的结论是:中国大陆没有先进的中距拦射空空导弹,对外作战几乎没有获胜的可能。但时隔不久,美国国防部《2005年中国军力报告》中称:2005年后中国先进中距空空导弹装备部队将大大提升中国空战的能力,接近世界先进水平,要重新审视中国空军的作战能力。

美国人说得不错。2005年,我国有了自己的先进中距空空导弹,我国自行研制的“霹雳”系列发射后不管雷达型空空导弹以多枚发射全部中靶的成绩取得了定型试验和汇报演示、训练靶试圆满成功。至此,“霹雳”创造了中国空空导弹科研型号研制历史上射程最远、脱靶量最小、时间最短、状态最全、全部命中、一次成功的多项纪录。

一、祖国的召唤

1958年9月24日,台湾国民党空军出动24架F-86飞机进犯大陆。在与中国人民解放军海军航空兵的激烈空战中,F-86共发射5枚美制“响尾蛇”导弹,海航飞行员王自重在连续击落2架敌机后,被“响尾蛇”从背后击中,血洒长空。这是世界空战史上第一次使用空空导弹。台海空战开创了空中战争的导弹时代。面对被敌机用导弹打下的飞机残骸,航空工业全体职工向祖国宣誓:一定要造出我们自己的空空导弹。

1961年,我国成立了专门研究空空导弹的212所。由留苏、留欧回国的一批爱国科学家领衔,从部队抽了一大批优秀的连长、营长、团长,从高校选了一批又红又专的高才生,在洛阳城郊杂草丛生的旧兵营中,在无资料、无设备、无经验的艰苦环境里,边学习、边建设、边研究,轰轰烈烈、扎扎实实地拉开了中国空空导弹研制的序幕。那是在三年困难时期,一个稚嫩的研究所竟然相继承担了9个型号设计研发重任,有的立项当年就要进行靶试,有的干了18年最后型号下马,有的进场打靶19次历时20载才完成定型试验。

20世纪60年代初,西方发达国家已将空空导弹用于战争,而我国空空导弹事业刚刚蹒跚学步。面对西方国家的封锁,白手起家,自行研制中国的空空导弹谈何容易。强烈的民族自尊心激励着研究所每一个人。他们咬紧牙关,摸索着进行了第一次创业(1961~1984年):研究所从测绘仿制第一代红外空空导弹入手,研制出了我国第一种装备部队的第二代红外空空导弹,实现了中国空空导弹从仿制到自行研制的巨大转变。期间研究所进行了多种导弹型号的基础技术研究工作,初步奠定了中国空空导弹的设计、制造和试验技术基础。

进入20世纪80年代中期,改革开放的春风吹遍神州大地,******独具慧眼,批准引进先进空空导弹,标志着中国的空空导弹事业进入了第二次创业期(1984~1994年):用十年时间完成了引进、消化以及国产化的全部工作,为我军研制出了急需的第三代红外型全向格斗系列空空导弹。研究所完成了从单纯科研到科研、生产、经营一体化的导弹院的转变,使我国空空导弹研发能力上了一个大台阶,具备了能够自行研制新一代空空导弹的能力。

导弹院进入了世界上少数能独立研发先进导弹研究机构之列,开始了第三次创业(1994~2010年):1994年开始,导弹院同时承担了4项“高新工程”任务。完成了从单一品种向多品种、多系列、通用化转变。今天的导弹院能够研制生产3种制导体系、4种弹径系列的空空导弹,能够满足多兵种对精确制导武器的新需求,成为一家拥有超过50多亿元固定资产、近6000名职工,军品、民品和三产分业经营的科研生产经营一体化高科技产业集团。

二、技术跨越

回顾47年来,导弹院先后承担研发了数十个型号导弹,在导弹研发技术上取得了200多项重大科研成果,获得一系列重大荣誉。

2号产品是第一代红外型空空导弹。它是导弹院最早交付部队的列装产品,原202厂从1973年开始仅用两年时间就基本做到稳产批产。

5乙产品是第二代红外型空空导弹,1966年立项研制,1989年列装部队。它是导弹院在仿照美制AIM-9D的基础上自行设计定型的第一个型号。其改进型———红外型产品5E,又使导弹院的总体设计水平迈上了新的台阶。5乙产品研制成功,表明导弹院完成了由测绘仿制到自行设计的转变。

红外产品是引进的第三代红外型全向格斗导弹,1989年该工程合同圆满结束。之后,导弹院又迅速展开了国产化和反设计工作,基本掌握了第三代红外导弹的设计方法和关键技术,并成功研制出了国产化的导弹,建成了现代化的生产线,完全实现了型号研制的初衷,已成为军工系统对外技术合作的一个典范。该型号胜利完成和国产化研制成功,不仅表明导弹院跨上了第三代空空导弹研制的台阶,而且完成了由单纯科研型研究所向科研生产一体化研究院的转变。