科技日报记者 孙 瑜
四川江油,龙门山脉深处的松花岭,一片高低错落的大型试验设备屹立如初,仿佛讲述着那段岁月的峥嵘。
这里坐落着我国第一座航空发动机高空模拟试车台(以下简称“高空台”)。它于1965年开工建设,1995年建成,实现了我国高空台“从0到1”的突破,使我国成为世界上第五个拥有大型连续气源高空台的国家,因此也被称为“争气台”。作为亚洲首个也是规模最大的高空台,它还有个响亮的名字——“亚洲第一台”。
日前,记者参加中国航空发动机集团“国企开放日”活动,来到松花岭,走近高空台,近距离感受了航空发动机产业自主创新的脉动。
白手起家,铸就“亚洲第一台”
高空台是在地面模拟航空发动机空中飞行时的高度、速度和进气畸变条件的试车台,是研制先进航空发动机必不可少的大型试验设施。航空发动机在高空台的高空试验舱中会经受各种考验,以便验证性能、完善设计。20世纪40年代中期开始,欧美航空强国不惜花费巨资加快建成了20余座高空台、50多个高空试验舱。
1964年,党中央作出开展“三线建设”的重大战略决策,并根据聂荣臻元帅关于“抓紧空气动力中心和高空模拟试车台的建设”的建议,决定把高空台作为国家重点工程,在我国西南选址建设。
1965年春,18个年轻人从北京出发,来到千里之外的四川。他们冒雨从江油县城向大山深处摸索,终于在松花岭观雾山下的一个小山坳驻足。作为进行初期选址的“十八勇士”,他们住茅草房、吃地瓜藤,一锹一镐开辟了高空台的“创业基地”。
“高空台建设是一项系统工程,主体包括连续气源、进气系统、高空试验舱、冷却系统等15个组成部分,占地100多万平方米。在当时经济不发达、交通落后地区的大山里建高空台,难度可想而知。”中国航发四川燃气涡轮研究院(以下简称“中国航发涡轮院”)专家邓小勇说。
20世纪70年代初,得知中国人正在自主建设高空台,几位外国专家轻蔑地说:“你们中国没有能力搞高空台,再过20年,我们送你们一座,供作教学用。”
“老一辈建设者们闻言都非常愤慨,誓要建出自己的‘争气台’。”邓小勇说,他们满怀斗志,白手起家,扎根“三线”,边研究、边设计、边建设。建设者们用手摇计算机、三角板、丁字尺绘制出高空台的雏形;穿山打洞、架桥垒台,将成吨重的设备器材扛到松花岭。
高空台的建设并非一帆风顺。由于国民经济调整,20世纪70年代末,高空台二期工程被列为“缓建项目”,经费锐减,骨干流失,形势十分严峻。
这让中国工程院院士、时任高空台整机试验室主任刘大响的心里压上了沉甸甸的石头。他寝食难安,满脑子都在琢磨如何打破僵局。后来,他多次把试验室人员聚在一起开会,反复强调高空台的重要性,鼓劲大家坚持到底。
“如果搞不出高空台,我就永远不离开山沟,死在松花岭,埋在观雾山!”刘大响的这番话坚定了大家的信心。他带领大家组建了“设备安装收尾队”,完成了20套大型设备的工艺调试,开展高空模拟试验技术研究,硬是把缓建期变成了学习期、研究期。
30年拼搏坚守,新中国终于叩开“蓝天之门”——1995年3月,高空台完成国外对比标定试验,当年11月通过国家验收,标志着我国具备了自主研制先进航空发动机的条件和能力。1996年,高空台被评为“1995年全国十大科技成就”,次年获得国家科技进步奖特等奖。
自主创新,完善动力试验体系
截至目前,高空台已完成近百型现役和在研发动机的鉴定和科研试验。“昆仑”“太行”“玉龙”等多型先进航空发动机皆从高空台“起飞”。
老一辈人在松花岭自力更生、艰苦奋斗、扎根“三线”、献身国防的精神至今激励着新时代航空人在日常工作中百折不挠、突破创新。
面对突破航空发动机动力瓶颈的紧迫需求,中国航发涡轮院青年项目副总设计师樊巍主动扛起了重任。他深入调研一线用户需求,牵头组建跨专业、跨厂所的联合论证团队,系统策划航空发动机需求验证体系,将数百项试验分解为可并行推进的验证模块,确保研制进程稳步推进。随着30余项高风险试验按期完成,樊巍也松了口气。
“祖国终将选择那些忠诚于祖国的人,祖国终将记住那些奉献于祖国的人。”如今,在涪江畔四川绵阳航空发动机试验基地的墙上,这段誓言格外醒目。多座满足不同型号研制需求的高空台和相关配套试验设备在这里诞生。
中国航发涡轮院专职总师刘志友介绍,目前,我国高空模拟试验基地建设不断提速,中国航发涡轮院已形成涡喷、涡扇、涡轴、涡桨和新概念新构型航空发动机高空模拟试验验证能力体系。
“当前,数字化转型是必然趋势。为此,我们建设了航空发动机高空模拟数值仿真中心系统、试验管控系统等,实现多个舱多个台同时开展试验数据监测。”刘志友说,中国航发涡轮院还初步实现测试技术产品产业化发展,依托高空台试验技术衍生出的数字压力扫描阀、温度电压采集仪等测试产品,广泛应用于汽车、船舶、装甲车辆、燃气轮机等动力装置试验。
从松花岭到涪江畔、从一座“争气台”到大型综合性试验基地,中国正不断夯实航空发动机自主研制的条件保障。“未来,随着更多关键核心技术的突破和应用,将会有更多强劲的‘中国心’飞向更加辽阔的蓝天。”刘志友说。