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中国航发商发鹰击长空仿真技术团队:执“仿真

2017-12-06 11:41来源:网络整理

中国航发商发鹰击长空仿真技术团队:执“仿真”利剑 破商用发动机研制壁垒

2017-06-23 10:04 来源:看航空 中国

原标题:中国航发商发鹰击长空仿真技术团队:执“仿真”利剑 破商用发动机研制壁垒

鹰击长空团队青年合影

2016年5月1日,中国航发商发鹰击长空仿真技术团队获得全国工人先锋号荣誉称号,这是该团队继上海市标杆青年突击队、上海市青年五四奖章集体和上海市模范集体之后获得的又一崇高荣誉。

鹰击长空仿真技术团队的成立,以大客发动机仿真关键技术突破为目标,在航空发动机包容性与外物吸入损伤仿真平台建设、大客发动机验证机典型零部件减重优化试点、大客发动机试验事故仿真复现等领域开展重点攻关。这支平均年龄30岁的年轻团队,脚踏实地、攻坚克难,践行着务实创新、担当奉献的中国航发精神,将创新融入研发的每个环节,担起商用发动机仿真技术研究的重任。

从头做起 脚踏实地

作为鹰击长空仿真技术团队队长,设计研发中心基础技术部柴象海清醒地认识到,我国大客发动机研制,原始的数据积累和试验必不可少,在缺少国外标杆发动机公司长期试验数据积累的情况下,经过等效试验标定的计算机仿真是一种校核工程设计可靠性的有效方法。

说干就干,团队的青年工程师们在国家“千人计划”专家的带领下,针对我国技术现状,结合大客发动机设计阶段,拟定了仿真技术验证与实践的整体计划,按照科学规律逐步提升航空发动机虚拟研发所需的各项关键仿真技术。

商用大涵道比涡扇发动机的研制在国内尚属首次,其中的民机适航符合性要求更是没有多少前人的经验可供借鉴。鹰击长空团队以青年员工为主体,团队平均年龄刚过30岁,这既是责任,也是机遇。

团队的试验骨干克服建设初期基础设施条件差、技术难度高、流程规范边建设边完善等困难,在不足30平方米的临时工棚内搭建、调试试验设备,摸索适用于航空发动机结构特征的试验方法。历时两年时间,建成了国内首个专门应用于航空发动机工程研制的瞬态冲击试验室。经过试验标定的整机和零部件数值仿真模型,已经应用于国产商用大涵道比涡扇发动机的研制,迈出了坚实的第一步。

外场试验工作人员李颖回忆那段最初岁月时感慨道:“工棚隔热差,一开始没有空调,每次做完试验回到办公室,同事们都笑话我是不是去蒸了‘桑拿’。虽然很苦,但是看到试验结果被应用,仿真研究有了自己的数据,我觉得汗都是甜的。”

乘胜追击 迎难而上

随着团队数值仿真水平的提高,团队成员没有满足于已经取得的成绩,为了满足民用航空发动机适航准入门槛要求,他们马不停蹄地向“鸟撞包容”这一商用航空发动机必须面对的适航条款要求发起冲锋。

“鸟撞”是航空安全的重要威胁之一,一只不到500克的鸟与高速飞行的飞机相撞,产生的破坏力不亚于一枚炮弹的冲击力。 大涵道比涡扇发动机风扇叶片的正常工作转速在每分钟3000转以上,鸟类飞入发动机极易造成风扇叶片断裂,对机匣的冲击非常大,进而导致发动机空中停车,严重威胁航空安全。据不完全统计,自1988年起,全球已有超过250人在航空器与动物的空中相撞事故中丧生。因此,商用航空发动机适航条款要求,风扇机匣必须能够包容住飞脱的叶片,这对商用航空发动机的叶片包容性提出极高的要求。团队成员在大量查阅文献资料后,根据以往工作的经验积累,决定两条腿走路,仿真分析与等效试验并行开展,相互佐证。

鹰击长空团队成员侯亮回忆起首次进行等效靶板冲击试验来评估机匣包容能力的情形。“当时国内没有做过这样的试验,我们缺乏相关经验,尽管对各种问题进行了仿真分析,但还是心里没有底。”在试验场模拟叶片断裂打出第一炮时,整个碰撞过程不到5毫秒。震撼的冲击效果验证了模拟实验的评估准确性。团队成员随后改进实验条件,在试验件上方设置两块1厘米厚的钢板,用来承接“炮弹”发射后的冲击力。做完全部30多次试验后,两块钢板也变得千疮百孔,试验提取的宝贵数据为仿真校核、修正模型提供了第一手信息。

敢于亮剑 不畏失败

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