■ 劉金超 / 中國航發(fā)研究院
(劉金超,中國航發(fā)研究院,高級工程師,從事航空發(fā)動機(jī)試驗(yàn)測試工作)
航空發(fā)動機(jī)研制是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,試驗(yàn)與測試技術(shù)是與設(shè)計(jì)、材料工藝并行的三大支撐技術(shù)之一。對于科研類發(fā)動機(jī)可以考核新材料、新技術(shù)、新工藝或新構(gòu)型的技術(shù)可行性;對于型號類發(fā)動機(jī)可以驗(yàn)證其性能、適用性、可靠性和耐久性。同時,有效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)又可以修正和完善航空發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)理論和數(shù)值仿真計(jì)算模型,從而不斷推動航空發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
作為貫穿航空發(fā)動機(jī)全生命周期的關(guān)鍵技術(shù)之一,試驗(yàn)與測試技術(shù)是發(fā)動機(jī)發(fā)展過程中不可或缺的環(huán)節(jié),所以航空發(fā)動機(jī)試驗(yàn)條件建設(shè)備受重視。以美國為例,美國空軍阿諾德工程發(fā)展中心(AEDC)常年懸掛著“今天的試驗(yàn)是為了明天的飛行”的標(biāo)語。美國在20世紀(jì)90年代投入使用的高空模擬試驗(yàn)設(shè)備前后花費(fèi)的資金高達(dá)6.25億美元,是當(dāng)時世界上最昂貴的單項(xiàng)航空發(fā)動機(jī)試驗(yàn)設(shè)備,而這只是其試驗(yàn)條件建設(shè)投入的冰山一角。經(jīng)過多年的發(fā)展,美國已經(jīng)建成了19個高空試驗(yàn)臺和32個高空實(shí)驗(yàn)艙,形成了涵蓋政府、軍方、企業(yè)和大學(xué)等不同層面的航空發(fā)動機(jī)試驗(yàn)研究體系,確保了美國作為航空發(fā)動機(jī)先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)跑者的地位。
目前,我國正在開展航空發(fā)動機(jī)的自主研發(fā)和制造生產(chǎn),在逐步完善研發(fā)體系建設(shè)的同時,試驗(yàn)與測試技術(shù)同樣需要高度重視和深入研究,并持續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)條件建設(shè)的投入。隨著以自適應(yīng)、變循環(huán)為特征的新一代航空發(fā)動機(jī)研制工作的開展,高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速以及復(fù)雜的流場環(huán)境對試驗(yàn)與測試提出了極高的要求,不僅要解決測得到,更要解決測得準(zhǔn)的問題。這就需要試驗(yàn)與測試從業(yè)人員不斷創(chuàng)新思維,探索新的試驗(yàn)方法,使用非接觸式傳感器、激光與光纖等先進(jìn)的測試技術(shù),建立新的流程規(guī)范,完善已有的標(biāo)準(zhǔn),加速我國航空發(fā)動機(jī)的研制進(jìn)程。