——航空發(fā)動機(jī)高空模擬重點實驗室
航空發(fā)動機(jī)高空模擬重點實驗室(以下簡稱實驗室)位于四川省江油市觀霧山下平通河畔，占地面積約50公頃，建筑面積達(dá)50000平方米， 所轄單體設(shè)備400多套。高空模擬試驗系統(tǒng)龐大、復(fù)雜，試驗運行風(fēng)險與投入設(shè)備的健康度緊密相關(guān)。因此，就航空發(fā)動機(jī)高空模擬試驗而言，無論是從技術(shù)上，還是從試驗組織上，均充滿了非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
實驗室累計榮獲國防科工委、省部級以上技術(shù)成果獎30多項，在重點型號研制中，四次榮立集體功。其中，實驗室的SB101高空臺在1996年榮獲“95全國十大科技成就獎”，1997年又榮獲“國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎”的殊榮。
實驗室以在役、在研和預(yù)研軍民用航空發(fā)動機(jī)、核心機(jī)和新型動力裝置研制對高空模擬試驗需求為牽引，緊密結(jié)合我國航空工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，以突破高推重比渦扇發(fā)動機(jī)及其核心機(jī)、高功重比渦軸發(fā)動機(jī)及其核心機(jī)、高超聲速組合動力和新概念發(fā)動機(jī)研制試驗驗證的高空模擬關(guān)鍵技術(shù)為重點，加深和強(qiáng)化特定工作環(huán)境與瞬態(tài)/動態(tài)逼真模擬技術(shù)、發(fā)動機(jī)適用性與可靠性試驗技術(shù)，以及高空模擬的數(shù)字化、自動化、智能化技術(shù)和虛擬技術(shù)研究。
實驗室圍繞渦噴、渦扇、渦軸發(fā)動機(jī)和核心機(jī)高空模擬試驗及其保障條件建設(shè)等方面開展了大量的技術(shù)研究工作，突破了二十多項關(guān)鍵高空模擬技術(shù)和大型設(shè)備建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，解決了三十多個機(jī)型、上百臺次發(fā)動機(jī)的高空模擬關(guān)鍵技術(shù)，建成小型渦噴渦扇與渦軸發(fā)動機(jī)兩個高空艙，完成2號高空艙二次設(shè)計，已掌握國軍標(biāo)規(guī)定的渦噴、渦扇發(fā)動機(jī)全部鑒定和定型試驗科目的試驗方法、常規(guī)測試技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法和試驗結(jié)果評定方法，初步掌握核心機(jī)和渦軸發(fā)動機(jī)試驗技術(shù)，對沖壓發(fā)動機(jī)、渦輪沖壓組合發(fā)動機(jī)直連式試驗技術(shù)也進(jìn)行了探索性研究，形成初步的航空發(fā)動機(jī)高空模擬技術(shù)體系，為我國在役、在研和預(yù)研重點型號發(fā)動機(jī)研制高空模擬試驗提供了直接技術(shù)支持，有力地推動了我國航空裝備研制和國防建設(shè)進(jìn)程。
實驗室在航空發(fā)動機(jī)高空模擬技術(shù)研究的硬件平臺能力和技術(shù)研究方面，其綜合實力和水平在國內(nèi)唯一，亞洲第一。實驗室緊緊圍繞國防武器裝備重點型號發(fā)動機(jī)研制和先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)研發(fā)高空模擬試驗中的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù)研究需求，結(jié)合實驗室發(fā)展和當(dāng)前的型號技術(shù)攻關(guān)的需要，通過對試驗流程方案優(yōu)化、試驗方法、測試方法、進(jìn)排氣調(diào)節(jié)控制技術(shù)和試驗狀態(tài)監(jiān)控方法的研究，提高了高空模擬試驗技術(shù)水平，并顯著提升了重點型號發(fā)動機(jī)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的高空模擬試驗支持力度，為型號研制和武器裝備做出了重大貢獻(xiàn)。
針對我國某型發(fā)動機(jī)研制過程中的核心機(jī)加溫加壓試驗難題，實驗室基于國內(nèi)當(dāng)前沒有核心機(jī)加溫加壓試車臺的現(xiàn)狀，急型號研制所急，開展了在高空臺上進(jìn)行供氣壓力、供氣溫度均創(chuàng)高空臺試驗歷史新高和達(dá)到高空臺設(shè)備工作極限能力條件下的技術(shù)研究。重點從設(shè)備匹配挖潛力、從試驗方案挖效益、從試驗流程挖安全、從已有試驗結(jié)果開展深入細(xì)致的技術(shù)研究。而且對組織管理尤其是試驗中風(fēng)險控制與管理方案進(jìn)行了深入研究，在此基礎(chǔ)上圓滿完成某型發(fā)動機(jī)核心機(jī)的加溫加壓試驗。試驗成果得到上級機(jī)關(guān)與軍方的高度褒揚(yáng)。
高空長航時無人機(jī)及其動力是當(dāng)前的一個發(fā)展熱點，但由于其高空小表速長時飛行工作的特點，高空模擬技術(shù)研究及其地面實現(xiàn)就尤為重要。針對某型號無人機(jī)動力發(fā)動機(jī)在高空小表速條件下表現(xiàn)出來的燃油供油能力不足、空中起動困難和高空參數(shù)擺動問題，開展了無人機(jī)動力高空小表速控制系統(tǒng)攻關(guān)的高空模擬試驗技術(shù)研究。重點研究對象為飛行環(huán)境模擬的精準(zhǔn)化、快捷化和智能化技術(shù)，試驗中的風(fēng)險控制與應(yīng)急處理方法，以及試驗中寬范圍參數(shù)的小量程測試技術(shù)，研究成果基本得到了高空小表速模擬試驗的初步驗證，目前的無人機(jī)動力高空小表速的控制難題基本得到解決。
通過對前期某型中等推力渦扇發(fā)動機(jī)畸變試驗的經(jīng)驗以及對國內(nèi)外相關(guān)研究資料的收集整理，提出了適應(yīng)中等推力渦扇發(fā)動機(jī)畸變試驗的測試布局，并對發(fā)動機(jī)壓力、溫度畸變試驗的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了歸納和較深入的分析。尤其是在溫度畸變的數(shù)據(jù)處理上取得了較大突破；完成了畸變流場旋渦尺度計算分析軟件課題研究方案、畸變流場旋渦尺度計算分析軟件資料綜述。利用CFD商務(wù)計算軟件建立插板式擾流器全三維數(shù)值計算模型，用非定常求解算法研究旋渦積分尺度、泰勒微分尺度和耗散尺度。完成了旋渦尺度計算和分析方法研究報告以及旋渦尺度計算軟件的開發(fā)。
結(jié)合前期畸變試驗的經(jīng)驗和國內(nèi)外資料的整理收集，開展了溫度、壓力畸變測點布局和數(shù)據(jù)處理方法的研究，基于動態(tài)采集系統(tǒng)硬件進(jìn)行了實時數(shù)據(jù)處理方法和離線數(shù)據(jù)處理方法研究以及處理/顯示軟件的開發(fā)。
當(dāng)前在航空發(fā)動機(jī)和武器裝備行業(yè)有一些共識：發(fā)動機(jī)是軍工系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸；航空發(fā)動機(jī)是最為復(fù)雜的高科技集成品，其研發(fā)能力代表國家的綜合科技實力；航空發(fā)動機(jī)研發(fā)水平最終取決于試驗與測試水平，尤其是在地面上能夠模擬空中工況條件的高空模擬試驗與測試水平。一個國家的高空模擬能力和技術(shù)水平已成為該國自主研制先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)能力和水平的重要標(biāo)志，高空模擬是自主研制先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)不可或缺的重要手段和工具，高空臺是國家的戰(zhàn)略性資源。
高空模擬試驗技術(shù)與能力的作用和影響，不僅僅表現(xiàn)在戰(zhàn)斗機(jī)動力和其他軍用航空發(fā)動機(jī)上，現(xiàn)如今運輸機(jī)和民機(jī)的發(fā)動機(jī)以及無人機(jī)動力也對高空模擬技術(shù)的需求越來越急迫。更為突出的是，當(dāng)前高超聲速飛行器的研發(fā)已著手進(jìn)入工程應(yīng)用階段，其高超聲速組合動力的研制就更離不開高空模擬試驗的技術(shù)支持。正因為美國在高空模擬試驗技術(shù)方面的領(lǐng)先，造就了其在當(dāng)今世界高超聲速飛行器研究領(lǐng)域一枝獨秀的局面。
2008年“5·12”汶川地震給位于地震斷裂帶上的重點實驗室核心設(shè)備——高空臺帶來了嚴(yán)重?fù)p壞，廠房、設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施均不同程度受到了影響。為了確保該國家戰(zhàn)略資源能夠發(fā)揮其應(yīng)有的和巨大的戰(zhàn)略作用，按照黨和國家、軍委與上級機(jī)關(guān)的重要指示和批示精神，重點實驗室憑借多年的使用維護(hù)和設(shè)計建設(shè)經(jīng)驗，頑強(qiáng)拼搏、超常作戰(zhàn)，發(fā)揚(yáng)“銘記大愛 挺起脊梁 對黨忠誠 不辱使命”的抗震救災(zāi)精神，在艱難條件下獨立自主地展開了舊基地有限恢復(fù)和新基地規(guī)劃的設(shè)計和建設(shè)工作，于2010年圓滿完成了舊基地的有限恢復(fù)設(shè)計、恢復(fù)建設(shè)和竣工驗收工作，保證了當(dāng)前重點型號發(fā)動機(jī)研制和型號技術(shù)攻關(guān)的高空模擬能力，有限恢復(fù)設(shè)計和恢復(fù)效果得到了上級機(jī)關(guān)和竣工驗收小組的高度肯定。同時2010年完成了設(shè)備規(guī)模與能力水平將達(dá)世界第三位的綿陽新航空發(fā)動機(jī)高空模擬試驗基地的規(guī)劃論證、總體設(shè)計工作。目前新基地的建設(shè)工作正按計劃進(jìn)行。
實驗室在以前取得成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化了渦噴、渦扇、渦軸發(fā)動機(jī)和核心機(jī)高空模擬試驗技術(shù)研究，航空發(fā)動機(jī)研制應(yīng)進(jìn)行的試驗科目、工作環(huán)境模擬方法、試驗流程、試驗性能/特性確定和評價方法等進(jìn)行了補(bǔ)充和完善，基本形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高空模擬技術(shù)體系。高空模擬技術(shù)體系初步建成，為我國自主研制和發(fā)展航空發(fā)動機(jī)提供了直接的技術(shù)支持，從而使實驗室真正起到了為我國自主研制和發(fā)展航空動力保駕護(hù)航的作用。
隨著綿陽試驗基地的建成投入運行，其試驗?zāi)芰鸵?guī)模將達(dá)到世界一流水平，將為發(fā)動機(jī)技術(shù)研究提供世界先進(jìn)的測試與試驗平臺。建成之后的綿陽試驗基地必將成為國際一流的航空發(fā)動機(jī)高空模擬重點實驗室。
(責(zé)任編輯：鑫報)
