姜永偉
記:上個(gè)世紀(jì)90年代初,面對國家停止撥款嚴(yán)峻形勢,留里卡是如何謀求生存的?難道你們一天都沒有停止科研工作嗎?
馬:沒有停止。盡管處境十分艱難,我們?nèi)匀槐A袅艘恢Ь哂胸S富經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)隊(duì)伍。這支設(shè)計(jì)隊(duì)伍可以勝任一切設(shè)計(jì)工作。留里卡設(shè)計(jì)局奠基人阿爾希波夫·米哈伊洛維奇·留里卡,為我們打造了一個(gè)團(tuán)結(jié)的戰(zhàn)斗集體。當(dāng)時(shí),為了擺脫資金匱乏困境,總設(shè)計(jì)師維克托·米哈伊洛維奇·切普金,果斷做出了軍轉(zhuǎn)民的決定,與俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司簽訂了合同,從而確保了公司的生存和發(fā)展。1993年,為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)型和謀求新的發(fā)展,我們成立了“留里卡”股份有限公司。
我們以AL-31F發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ)為其研制天然氣加氣泵。要知道我們軍用發(fā)動機(jī)最初的使用壽命是500小時(shí),而他們要求我們?yōu)槠溲兄频奶烊粴饧託獗檬褂脡勖_(dá)到1 000小時(shí)。我們對AL-31F發(fā)動機(jī)做了大量技術(shù)改進(jìn)工作。目前,我們?yōu)槎砹_斯天然氣工業(yè)股份公司研制的40臺天然氣加氣泵仍在使用。
記:請您具體介紹PAK FA發(fā)動機(jī)的研發(fā)情況。
馬:PAK FA發(fā)動機(jī)的研發(fā)大致分為一期型和二期型。PAK FA一期型安裝了117型發(fā)動機(jī)。自2011年開始,該發(fā)動機(jī)進(jìn)行了預(yù)先試驗(yàn),即試驗(yàn)臺試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)。117型發(fā)動機(jī),完全借鑒了蘇-35戰(zhàn)斗機(jī)117S型發(fā)動機(jī)的改進(jìn)技術(shù),包括發(fā)動機(jī)布局設(shè)計(jì)以及復(fù)雜部件的研發(fā)工藝。
蘇-35戰(zhàn)斗機(jī)117S型發(fā)動機(jī)并不像媒體報(bào)道的那樣,簡單的在AL-31F型發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)。與后者相比,117S型發(fā)動機(jī)的推力提高了2噸。117S型發(fā)動機(jī)安裝了新型低壓壓縮機(jī),新型燃燒室和新型渦輪機(jī)??傊?,117S型發(fā)動機(jī)的零部件更換了80%。
PAK FA 117 (T-50)一期型發(fā)動機(jī)推力超過了117S型,它安裝了新型全數(shù)字化自動控制系統(tǒng),應(yīng)該是俄羅斯基礎(chǔ)工藝的首創(chuàng)。此外,該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)制造結(jié)構(gòu)和發(fā)動機(jī)控制算法,也應(yīng)該屬于俄羅斯在該領(lǐng)域的首創(chuàng)。盡管可以使用國外工藝,但我們依然堅(jiān)持使用自己的創(chuàng)新基礎(chǔ)工藝。這在開發(fā)國產(chǎn)發(fā)動機(jī)中還是第一次。為攻克這一難關(guān),俄羅斯聯(lián)邦工貿(mào)部撥出專項(xiàng)資金給予支持。該項(xiàng)科研課題的名稱為“先進(jìn)自動控制系統(tǒng)”。我們擁有一支具備了雄厚技術(shù)儲備的自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)。我們對成果充滿了信心。
記:T-50預(yù)先試驗(yàn)階段進(jìn)展順利嗎?
馬:發(fā)動機(jī)的預(yù)先試驗(yàn)無論在時(shí)間上,還是在資金上都屬于勞民傷財(cái)?shù)碾A段。既然使用新的結(jié)構(gòu)部件,難免就會出現(xiàn)問題。我們不得不重新制造和重新試驗(yàn),甚至修正發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì),這些都要花費(fèi)大量的時(shí)間和資金。
2011年8月21日,T-50本該亮相莫斯科航展最后一天的飛行表演,但飛機(jī)卻中止在滑跑起飛階段。因?yàn)樵囷w員發(fā)現(xiàn)了喘振。航空發(fā)動機(jī)應(yīng)當(dāng)說在工程方面,是最為復(fù)雜的工業(yè)產(chǎn)品。航空發(fā)動機(jī)一旦出現(xiàn)問題,將會給國家經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)造成難以彌補(bǔ)的損失。因此,如果發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)出現(xiàn)絲毫偏差,試飛員都要中止起飛。盡管此前T-50安然無恙的完成了所有計(jì)劃飛行。經(jīng)過專業(yè)人員分析查明,發(fā)動機(jī)喘振主動控制出現(xiàn)了問題。檢查表明,發(fā)動機(jī)完好無損。第二天,T-50繼續(xù)試飛。
記:新型發(fā)動機(jī)的批量生產(chǎn)如何解決?
馬:在完成預(yù)先綜合試驗(yàn)之后,117一期型發(fā)動機(jī)開始接受國家試驗(yàn)。發(fā)動機(jī)組裝和試驗(yàn)完全處于由軍事專家和地方專家組成的專家委員會的監(jiān)督之下。專家委員會重新對實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果進(jìn)行審查,并給出結(jié)論。必要時(shí),還要對發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行重新修改。同時(shí),擔(dān)負(fù)批量生產(chǎn)發(fā)動機(jī)的烏法發(fā)動機(jī)制造聯(lián)合公司,著手發(fā)動機(jī)批量生產(chǎn)的準(zhǔn)備。盡管PAK FA117一期型發(fā)動機(jī)的部件已經(jīng)準(zhǔn)備完畢,但是,其技術(shù)性能需要在試驗(yàn)臺進(jìn)行驗(yàn)證測試。2011年12月前,專家委員會對117一期型發(fā)動機(jī)飛行試驗(yàn)技術(shù)性能做出了評估。2013年12月前,117一期型發(fā)動機(jī)通過了國家試驗(yàn)。隨后,烏法發(fā)動機(jī)制造聯(lián)合公司,將正式接受發(fā)動機(jī)批量生產(chǎn)任務(wù)。由此可見,俄雷賓斯科“土星”科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合公司留里卡設(shè)計(jì)局和烏法發(fā)動機(jī)制造聯(lián)合公司,實(shí)施的發(fā)動機(jī)一體化開發(fā)和生產(chǎn)模式是完全正確的。
記:PAK FA二期型發(fā)動機(jī)的研發(fā)進(jìn)展如何?
馬:應(yīng)當(dāng)說,PAK FA117一期型發(fā)動機(jī)為二期型發(fā)動機(jī)的繼續(xù)研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2013年12月16日,我們與俄國防部正式簽署了研發(fā)PAK FA二期型發(fā)動機(jī)的協(xié)定。就其技術(shù)性能而言,二期型發(fā)動機(jī)技術(shù)性能將超過117一期型發(fā)動機(jī)。該型發(fā)動機(jī)具有更大推重比,對于發(fā)動機(jī)技術(shù)性能來說,這是一個(gè)非常重要的概念?;诜N種原因,我無法透露推重比的數(shù)字。我可以肯定地說,這個(gè)數(shù)字要超過國外同類機(jī)型的發(fā)動機(jī)。盡管增加了推重比,但是,發(fā)動機(jī)的技術(shù)外形沒有任何改變。同時(shí),我們計(jì)劃今年上半年,開始為二期型發(fā)動機(jī)研制和試驗(yàn)新型核心機(jī),包括高壓壓氣機(jī)、燃燒室、高壓渦輪。二期發(fā)動機(jī)有望在減少發(fā)動機(jī)重量30%的基礎(chǔ)上,將全壽命周期成本也降低30%。
記:我們國內(nèi)航空工業(yè)一些專家認(rèn)為,二期型發(fā)動機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)超聲速巡航飛行,這是真的嗎?
馬:這個(gè)問題我難以回答。眾所周知,世界上最激烈的競爭出現(xiàn)在最頂尖的工業(yè)領(lǐng)域。毫無疑問,第二階段發(fā)動機(jī)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能將有很大程度的提高。研制發(fā)動機(jī)就是要解決復(fù)雜的科學(xué)工程任務(wù)和科學(xué)技術(shù)任務(wù)。俄羅斯總統(tǒng)普京曾對于發(fā)動機(jī)技術(shù)性能提出明確的要求:“俄羅斯發(fā)動機(jī)決不能遜色于美國發(fā)動機(jī)?!?/p>
記:您如何看待“禮炮”和“留里卡”之間的關(guān)系?
馬:新千年伊始,俄羅斯國內(nèi)就為誰成為研發(fā)PAK FA發(fā)動機(jī)骨干企業(yè)進(jìn)行辯論和舌戰(zhàn)。目前,這些骨干企業(yè)已經(jīng)集合于俄羅斯聯(lián)合發(fā)動制造公司的框架內(nèi)。俄羅斯聯(lián)合發(fā)動制造公司組建目的,不是讓骨干企業(yè)之間進(jìn)行對抗,而是依托聯(lián)合發(fā)動制造公司,對其發(fā)動機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)實(shí)施集中統(tǒng)一的領(lǐng)導(dǎo)。我認(rèn)為,競爭應(yīng)體現(xiàn)在零部件供貨商之間,以不斷完善產(chǎn)品的質(zhì)量。對于俄羅斯聯(lián)合發(fā)動制造公司來說,它的競爭的對手應(yīng)該是國外,例如英國羅爾斯·羅伊斯公司、美國通用電氣公司和普拉特·惠尼特公司等知名航空發(fā)動機(jī)制造商。
我積極主張消除俄雷賓斯克“土星”科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合公司與莫斯科“禮炮”設(shè)計(jì)局之間的競爭關(guān)系。莫斯科“禮炮”設(shè)計(jì)局的設(shè)計(jì)人員均來自我們留里卡設(shè)計(jì)局。對此,作為俄雷賓斯克“土星”科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合公司的分公司,我們積極與莫斯科 “禮炮”設(shè)計(jì)局開展合作,共同完成了PAK FA二期型發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)方案的制定。莫斯科“禮炮”設(shè)計(jì)局總設(shè)計(jì)師米哈伊爾·科拉特尼科夫是我的朋友和戰(zhàn)友。此前,他曾在“土星”科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合公司工作幾十年。
目前,俄羅斯航空發(fā)動機(jī)制造業(yè)創(chuàng)新氛圍很濃,充分體現(xiàn)了一體化的效率。在科研方面,各工廠和各設(shè)計(jì)局之間不是相互封鎖,而是相互學(xué)習(xí)和相互交流。今天,大家關(guān)注的不是俄羅斯聯(lián)合發(fā)動制造公司機(jī)構(gòu)的改革,而是其改革結(jié)果。PAK FA二期型發(fā)動機(jī)的合作將會進(jìn)一步擴(kuò)大,將吸收新的設(shè)計(jì)局和新的制造工廠。因?yàn)?,各企業(yè)和各設(shè)計(jì)局會在工藝方面遇到許多新的技術(shù)挑戰(zhàn),以尋找最佳方案,解決部件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)問題。目前,俄羅斯聯(lián)合發(fā)動制造公司正在所屬工廠推廣籌建鑄造、葉片、涂層和焊接等專業(yè)權(quán)威中心的試點(diǎn)。按照組建原則,哪個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異和價(jià)格便宜,哪個(gè)企業(yè)就可以成為權(quán)威中心。這是提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力的最重要手段。
記:在長達(dá)70年的時(shí)間里,“留里卡”設(shè)計(jì)局成為俄羅斯航空發(fā)動機(jī)研發(fā)獨(dú)占鰲頭的企業(yè)。難道在國內(nèi)就沒有遇到競爭對手嗎?
馬:沒有。我們設(shè)計(jì)局是唯一一個(gè)為戰(zhàn)斗機(jī)研制出第5代軍用發(fā)動機(jī)的企業(yè)。早在上個(gè)世紀(jì)中期,阿爾希波夫·米哈伊洛維奇·留里卡研制的航空發(fā)動機(jī),不僅具備了技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢,而且理念超前。我們繼承了總設(shè)計(jì)師留里卡為我們鋪墊的發(fā)動機(jī)技術(shù)及其技術(shù)改進(jìn)潛力,并沿著這條軌跡繼續(xù)前進(jìn)。
記:目前,俄羅斯國內(nèi)各軍工企業(yè)都在抱怨軍工企業(yè)科技人才嚴(yán)重匱乏。留里卡設(shè)計(jì)局情況如何?
馬:我認(rèn)為,對于一個(gè)從事軍事航空發(fā)動機(jī)研究的設(shè)計(jì)局來說,最為關(guān)鍵的是保持自己的光榮傳統(tǒng),也就是說要把幾十年積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)傳承下去。老一輩設(shè)計(jì)師越來越少,他們具有豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和知識,可以傳授給年輕一代。因此,我們十分珍惜和呵護(hù)退休設(shè)計(jì)師和工程師。目前,我們設(shè)計(jì)局科技人才隊(duì)伍結(jié)構(gòu)情況是:30%是年齡超過60歲的專家,還有35%年齡沒到35歲,剩余的在35至60歲之間。這是最佳的年齡結(jié)構(gòu)。我們的年輕一代設(shè)計(jì)人才正在茁壯成長。我們設(shè)計(jì)局的處長都比較年輕,年齡都沒有超過40歲。
記:目前,您們的主要訂貨商是誰?
馬:我們的主要訂貨商是“蘇霍伊”飛機(jī)股份公司。我們設(shè)計(jì)局發(fā)展歷史與為“蘇霍伊”設(shè)計(jì)局研制發(fā)動機(jī)緊密相連。我們發(fā)動機(jī)主要裝備蘇-27、蘇-30和蘇-35,以及T-50。目前,我們設(shè)計(jì)局正在全力以赴研制新一代發(fā)動機(jī)。
記:除為俄羅斯軍隊(duì)研制軍用發(fā)動機(jī)外,留里卡設(shè)計(jì)局還從事對外軍貿(mào)活動嗎?
馬:俄羅斯烏法發(fā)動機(jī)制造聯(lián)合公司生產(chǎn)的發(fā)動機(jī),曾先后大批向印度和中國出口軍用發(fā)動機(jī)。莫斯科“禮炮”工廠也向中國出口殲10單座戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)。我們設(shè)計(jì)局早在90年代就研發(fā)了這些發(fā)動機(jī)。我們設(shè)計(jì)局是供貨合同簽署人之一。坦率地講,這些合同曾幫助我們擺脫了90年代科研經(jīng)費(fèi)不足的困境。
記:俄羅斯航空工業(yè)情況如何?
馬:我們的航空工業(yè)具有非常強(qiáng)的競爭力。為了確保明天的俄羅斯不成為外國原料的附庸國,我們必須發(fā)展發(fā)動機(jī)制造業(yè)。航空工業(yè)是一個(gè)知識密集和創(chuàng)新的行業(yè)。基于這一特點(diǎn),我們沒有權(quán)利引進(jìn)任何國外產(chǎn)品。我們每個(gè)創(chuàng)新產(chǎn)品,都被視為牽引各工業(yè)部門前進(jìn)的火車頭。因?yàn)?,?chuàng)新產(chǎn)品可以帶動新型材料、新型電子設(shè)備和新型技術(shù)工藝的發(fā)展,從而確保俄羅斯由能源出口型向知識型和創(chuàng)新型的轉(zhuǎn)化。
記:在您看來,未來軍用航空發(fā)動機(jī)將會發(fā)生怎樣的變化?未來軍用飛機(jī)是否會被無人機(jī)取代?
馬:我有充足理由證明,我們不僅可以為PAK FA研制具有極強(qiáng)競爭力的發(fā)動機(jī),而且也可以研發(fā)下一代發(fā)動機(jī)。目前,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)普遍采用布雷頓循環(huán)原理,即壓縮機(jī)吸氣壓縮-燃燒室噴油(氣)燃燒-渦輪做功(驅(qū)動壓縮機(jī)和負(fù)荷)排氣,簡單說就是一種恒壓熱量的輸出。基于設(shè)計(jì)水平和結(jié)構(gòu)材料的局限性,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)應(yīng)用水平,如同活塞式發(fā)動機(jī)一樣,已經(jīng)達(dá)到極致。但是,如果改進(jìn)設(shè)計(jì)水平和更新結(jié)構(gòu)材料的話,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的效率可以增加2%-3%。但是,這個(gè)問題尚未解決。我們目前的任務(wù)就是努力將發(fā)動機(jī)的單位推力增加50%-60%。
眾所周知,科學(xué)領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn),將直接影響技術(shù)的發(fā)展。但是,技術(shù)體系按照累積的階梯式模式發(fā)展。PAK FA發(fā)動機(jī)將利用現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)完成制造,其所有技術(shù)參數(shù)將超過現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)。當(dāng)然,這也依賴于新興的耐高溫陶瓷材料。高壓渦輪可以在不對葉片進(jìn)行冷卻的條件下進(jìn)行工作。發(fā)動機(jī)的軸承也無需潤滑。高壓渦輪出口溫度超過了煤油燃燒的溫度,達(dá)到了2 300度。此時(shí),發(fā)動機(jī)外形完好無損,沒有一點(diǎn)變形,可以保持15至20年。這些成果將完全依賴于高溫陶瓷材料的特性。
我們目前正在開發(fā)的一個(gè)科研項(xiàng)目是脈沖爆震發(fā)動機(jī)。該型發(fā)動機(jī)很有可能使用其它類型的原料。例如,我們還發(fā)明了反向推力裝置和新的運(yùn)動原理。我們之所以能夠做到這一切,是因?yàn)槲覀兊奶觳殴こ處煻紱]有改行。
可以肯定地說,第六代軍用飛機(jī)將會被無人機(jī)取代。飛機(jī)駕駛員“影響”了飛機(jī)。由于人體無法承受過高的負(fù)荷過載,而增加的機(jī)載生活保障系統(tǒng)和機(jī)載救生系統(tǒng)無疑增加了飛機(jī)的重量。此外,未來還屬于結(jié)構(gòu)緊湊和不被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的隱形飛機(jī)。
每年,我們都要參加國內(nèi)外舉行的重要航展。為什么?就是為了讓我們的孩子迷戀和向往天空。就像我小時(shí)候一樣,癡迷于航空事業(yè)。要知道高新技術(shù)工藝突破光靠錢是不行的,而是要靠科技創(chuàng)新人才。也許有一天錢多如牛毛,可是發(fā)動機(jī)的創(chuàng)新人才絕跡了。