航空发动机

       由于在攻克民机主动间隙控制关键技术方面取得的成绩，空气系统部技术攻关团队获得了公司第一季度专项奖的荣誉。现在，就让我们走近他们，了解此项关键技术攻关背后的点点滴滴。
    差之毫厘，重之千钧
    看到“主动间隙控制”这几个字的时候，或许大多数不具备航空发动机专业背景的人的心情都是：每一个字都认识，但合在一起却完全不知道它在说什么。
先看看度娘的解释：“主动间隙控制是指，控制由于温度变化造成的涡轮动叶叶尖与涡轮外环内壁之间的径向间隙的控制技术与结构”(以上内容由全国科学技术名称审定委员会审定公布)。
    此刻，估计大多数人的内心是更加无语的……
    还是听听空气系统部技术攻关团队小伙伴们的介绍吧。
    简单地说，主动间隙控制技术是民用航空发动机的一项“黑科技”（“黑科技”，泛指一切“不明觉厉”的新硬件、新软件、新技术、新工艺、新材料等）。其原理是通过对发动机的机匣进行冷却或者加热，控制机匣的热变形，来达到控制涡轮动叶的叶尖间隙的目标。该技术可应用于高压涡轮、低压涡轮甚至高压压气机，是一项涉及流动、传热、结构、控制等多领域、多专业、多部件的关键技术。
通常，为了确保叶尖间隙在零点几毫米，需要使该技术间隙控制的精度在0.1mm以内，这样的精确控制只能通过控制机匣的温度来实现，此项技术难度之大由此可见一斑。
主动间隙控制的精确程度细微到了肉眼难见的毫米之内，但它为航空业带来的收益却是巨大的，可谓是差之毫厘，重之千钧。
    一是减少燃油消耗。经研究证实，叶尖间隙每增加1％，会导致涡轮效率下降1.5％。以通用公司的CF6发动机为例，在使用主动间隙控制系统对高压涡轮进行效率提升后，SFC（燃油消耗）下降了0.7％，在很大程度上提升了发动机的整体性能。
    二是降低排放。主动控制系统在降低SFC的同时，也有效降低了排放。GE90 发动机高压涡轮由于采用主动间隙控制，排放随之降低1％，特别是NOX 和CO 排放分别降低了约10%和16%。
    三是降低维修成本。由于叶尖间隙得到优化，发动机可以在更高的循环效率和更低的温度下运行，必然会延缓相关部件由于热疲劳造成的故障时间，实现发动机服役周期内维修成本的大量降低。
    主动间隙控制技术对于提升民用航空发动机的经济性、环保性等都具有十分重要的意义，国外几乎所有的先进民用航空发动机都采用了此项技术。今天，商发要研制自己的大涵道比民用航空发动机，必须突破此项关键技术的瓶颈，这是一项不能回避、也不能等待的任务。
初出茅庐，不畏不惧
    自2014年1月开始，空气系统部联合涡轮部、控制系统部等相关部门，开始对主动间隙控制项目进行攻关，并将此项目申报为工信部民机预研项目的课题。作为民用航空发动机的关键技术，初出茅庐的商发在攻克此项技术的过程中面临着不少显而易见的难题。
攻关项目团队负责人老顾介绍道，开展主动间隙控制技术攻关的困难很多，可以集中概括为两点：
一是缺乏成熟经验。相较国外主动间隙控制技术的先进水平而言，成立刚满七年的商发在这个领域还处于“一穷二白，白手起家”的起步阶段——没有规范、没有流程、没有加工经验、没有试验数据支撑……所有的一切都只能靠自己一点点摸着石头过河。
二是沟通协调复杂。由于该项目的研制涉及到多个专业领域和数家协作单位，除了技术难题本身以外的沟通协调工作也十分繁杂，是一项典型的跨专业、跨单位的复杂系统工程。
面对困难，由6名成员组成、平均年龄32岁的年轻攻关团队毫无畏惧，因为他们深知，随着公司项目研制的不断深入，这样的攻关任务会越来越多，迎难而上是唯一的选择。
商发自成立以来就一直强调方法的重要性，致力于建体系、搭平台、带队伍，不仅公司领导身体力行，每一名员工也都有自己的所感所悟。浸润在这样的氛围和理念中，技术攻关团队认为，用正确的方法做正确的事，才是解决问题的关键，他们决定从顶层策划入手，找到正确的攻关策略。
在团队人员的共同努力下，大家准确把握主动间隙控制攻关的技术难点，以流动和传热的核心技术难题为突破，结合公司目前的研究能力和攻关水平，将攻关任务分解成三个子专题，每个子专题均通过理论和数值计算分析、元件级基础试验研究、系统级试验验证、整机级验证的思路来进行攻关。
在顶层策划正确的前提下，对任务进行合理分工，最大程度地配置和利用现有资源也是不可或缺的。在确定研究思路确定的基础上，团队坚持实事求是，充分调研国内院所、高校的技术能力水平，进行了合理分工，确保了关键技术攻关的有序推进。
在攻关团队内部，项目负责人老顾承担项目的组织协调、技术把关等工作，空气系统部部门负责人负责人力资源协调分配、技术指导，冬雨、阿飞负责主动间隙控制冲击换热试验，双国、超凡负责篦齿封严试验，此外，空气系统部其他成员、涡轮部等相关部门专业的同事也都不同程度地参与到项目工作的任务中
先难后获，玉汝于成
    经过两年半的不懈努力，大家克服了项目研制过程中的种种难题，攻关任务稳步推进，交出了令人满意的答卷。
特别值得一提的是，本次攻关中取得的冲击换热等试验数据已经融入了公司的设计体系集成平台，这在事实上不仅是公司体系建设的顶层要求，也已经成为研发人员的行动自觉。我们知道，商发一直都十分重视设计软件的试验验证，将冲击换热的试验数据融入传热边界计算程序，就意味着程序的这部分内容通过了初步的试验验证。
对参与攻关工作的团队成员来说，项目研制的每一个日日夜夜，都是在实践中成长、在成长中前进的宝贵经历。
阿飞提到，身为一名年轻的试验设计人员，通过参与攻关，自己的试验设计能力得到了很大的提升。项目攻关并不是一帆风顺的，而是会遇到许多大大小小的挫折。比如，在推进预研项目试验准备的过程中，曾经因为考虑不周，导致试验准备出现了一定的反复。工作中的反复或许是无法避免，但只要认真反思和改进，就能化挫折为经验，帮助自身更好地积累后期试验设计的经验。
    超凡说，在篦齿试验项目的推进中，自己遇到的最大的问题是加工精度无法满足试验件设计的要求。在试验件加工过程中，需要与试验需求单位、设计单位、加工单位反复协调，调整细化方案，做出各种暂时的妥协，最终确保试验目标的实现。这也锻炼了自己的沟通和协调能力，只有站在双方的角度思考问题，才能更好地推进试验工作的完成。
作为团队中唯一的萌妹纸，清秀灵动的冬雨在谈起项目研制时则显得格外认真。在进行流阻特性试验中，她曾发现部分数据不合理，经过反复的排查，最终发现是在流量计切换时，阀门位置存在漏气。这个问题的解决也使她更加深刻的认识到，作为一个技术人员，在课题研究中，应该时刻保持踏踏实实的工作作风，对技术问题不能有半点马虎。
双国谈到，在试验任务书阶段，自己对于攻关工作的难度和时间进度的估计存在不足。比如篦齿间隙工况，曾经乐观得认为很简单就能改变间隙，而实际中上台拆装过程十分复杂，工作量远大于初始预估。所幸，经过反复改进的过程后，这些教训已经转化为珍贵的经历，提高了开展空气系统相关试验的能力。
老顾则说，项目本身就是一个系统工程的案例，自己作为项目负责人，扮演了类似系统工程师的角色，项目建议书和任务书就是项目的策划，项目需求体现为项目指南，而各个专题的分解可以认为是结构设计。除了技术方面的问题，还会碰到如预算执行率低、项目推进延期等问题，这就要求项目负责人结合技术、管理等方面的因素，谋求各种资源，给出最佳解决方案。项目开展中，仅仅空气系统一个部门是无法完成这项工作的，涡轮部、控制系统部、外部与短舱系统部等相关部门同事也不同程度的参与到此工作中，因此也特别感谢这些同事的通力协作。
    前路未央，心之所向
    目前，本项课题已完成了所有的设计、分析工作及试验件加工工作，并完成了大部分的试验工作。课题取得的很多研究成果，都对公司型号研制起到了重要的支撑作用。
通过这次攻关，为今后开展此类工作积累了可以通用的宝贵经验。如，对于类似的关键技术研究，首先应分析关键技术的技术难点，结合实际能力和水平，通过逐步提升技术成熟度的方法，形成研究思路，并通过不同层级的试验反复验证。在项目运行前要严密策划，充分考虑人力、物力、技术能力水平，形成项目团队，并制定详细计划。为确保项目顺利运行，在推进中要充分沟通协调，并及时解决各类技术问题。
本次技术攻关涉及的空气系统和热分析方面设计分析能力，是每一个成熟的航空发动机公司必须具备的核心竞争力之一。通过本次关键技术攻关，形成了经过初步验证的空气系统、热分析的核心设计分析能力，为发动机冷却、封严、强度评估、轴向力计算等提供了更高精度的输入数据，也为商发更好地开展民用大涵道比涡扇发动机的研制工作打下了坚实的基础。
    所有这些正确的做事逻辑以及核心能力的形成，绝不是一蹴而就的，只能通过一次又一次脚踏实地、真刀真枪的实践才能够养成和获得。放眼未来，我们深知，航空发动机的研制历程是没有捷径可走的，只能通过不断地试验、不断地使用、不断地修改、不断地积累，才能最终获得最优的产品。
攻关团队的小伙伴们用他们的实际行动交出了令人满意的答卷，在他们身上，体现了科学技术工作者的职业道德和素养，体现了商发人踏实奋进的工作作风。他们将“严慎细实”的理念内化为自己的实际行动，一丝不苟、精益求精，深入实际、勇于攻关，追求卓越、乐于奉献，对标国际先进水平，正是在这肉眼难以辨别的毫厘间隙中，凝聚着他们对航空发动机事业的良苦用心和殷切之心。
    前路未央，心之所向。无论前方的道路多么险阻漫长，也不能阻挡我们对打造“中国心”的追求和向往。

http://www.acae.com.cn/portal/Ab ... ss_id=3&id=1029       由于在攻克民机主动间隙控制关键技术方面取得的成绩，空气系统部技术攻关团队获得了公司第一季度专项奖的荣誉。现在，就让我们走近他们，了解此项关键技术攻关背后的点点滴滴。
    差之毫厘，重之千钧
    看到“主动间隙控制”这几个字的时候，或许大多数不具备航空发动机专业背景的人的心情都是：每一个字都认识，但合在一起却完全不知道它在说什么。
先看看度娘的解释：“主动间隙控制是指，控制由于温度变化造成的涡轮动叶叶尖与涡轮外环内壁之间的径向间隙的控制技术与结构”(以上内容由全国科学技术名称审定委员会审定公布)。
    此刻，估计大多数人的内心是更加无语的……
    还是听听空气系统部技术攻关团队小伙伴们的介绍吧。
    简单地说，主动间隙控制技术是民用航空发动机的一项“黑科技”（“黑科技”，泛指一切“不明觉厉”的新硬件、新软件、新技术、新工艺、新材料等）。其原理是通过对发动机的机匣进行冷却或者加热，控制机匣的热变形，来达到控制涡轮动叶的叶尖间隙的目标。该技术可应用于高压涡轮、低压涡轮甚至高压压气机，是一项涉及流动、传热、结构、控制等多领域、多专业、多部件的关键技术。
通常，为了确保叶尖间隙在零点几毫米，需要使该技术间隙控制的精度在0.1mm以内，这样的精确控制只能通过控制机匣的温度来实现，此项技术难度之大由此可见一斑。
主动间隙控制的精确程度细微到了肉眼难见的毫米之内，但它为航空业带来的收益却是巨大的，可谓是差之毫厘，重之千钧。
    一是减少燃油消耗。经研究证实，叶尖间隙每增加1％，会导致涡轮效率下降1.5％。以通用公司的CF6发动机为例，在使用主动间隙控制系统对高压涡轮进行效率提升后，SFC（燃油消耗）下降了0.7％，在很大程度上提升了发动机的整体性能。
    二是降低排放。主动控制系统在降低SFC的同时，也有效降低了排放。GE90 发动机高压涡轮由于采用主动间隙控制，排放随之降低1％，特别是NOX 和CO 排放分别降低了约10%和16%。
    三是降低维修成本。由于叶尖间隙得到优化，发动机可以在更高的循环效率和更低的温度下运行，必然会延缓相关部件由于热疲劳造成的故障时间，实现发动机服役周期内维修成本的大量降低。
    主动间隙控制技术对于提升民用航空发动机的经济性、环保性等都具有十分重要的意义，国外几乎所有的先进民用航空发动机都采用了此项技术。今天，商发要研制自己的大涵道比民用航空发动机，必须突破此项关键技术的瓶颈，这是一项不能回避、也不能等待的任务。
初出茅庐，不畏不惧
    自2014年1月开始，空气系统部联合涡轮部、控制系统部等相关部门，开始对主动间隙控制项目进行攻关，并将此项目申报为工信部民机预研项目的课题。作为民用航空发动机的关键技术，初出茅庐的商发在攻克此项技术的过程中面临着不少显而易见的难题。
攻关项目团队负责人老顾介绍道，开展主动间隙控制技术攻关的困难很多，可以集中概括为两点：
一是缺乏成熟经验。相较国外主动间隙控制技术的先进水平而言，成立刚满七年的商发在这个领域还处于“一穷二白，白手起家”的起步阶段——没有规范、没有流程、没有加工经验、没有试验数据支撑……所有的一切都只能靠自己一点点摸着石头过河。
二是沟通协调复杂。由于该项目的研制涉及到多个专业领域和数家协作单位，除了技术难题本身以外的沟通协调工作也十分繁杂，是一项典型的跨专业、跨单位的复杂系统工程。
面对困难，由6名成员组成、平均年龄32岁的年轻攻关团队毫无畏惧，因为他们深知，随着公司项目研制的不断深入，这样的攻关任务会越来越多，迎难而上是唯一的选择。
商发自成立以来就一直强调方法的重要性，致力于建体系、搭平台、带队伍，不仅公司领导身体力行，每一名员工也都有自己的所感所悟。浸润在这样的氛围和理念中，技术攻关团队认为，用正确的方法做正确的事，才是解决问题的关键，他们决定从顶层策划入手，找到正确的攻关策略。
在团队人员的共同努力下，大家准确把握主动间隙控制攻关的技术难点，以流动和传热的核心技术难题为突破，结合公司目前的研究能力和攻关水平，将攻关任务分解成三个子专题，每个子专题均通过理论和数值计算分析、元件级基础试验研究、系统级试验验证、整机级验证的思路来进行攻关。
在顶层策划正确的前提下，对任务进行合理分工，最大程度地配置和利用现有资源也是不可或缺的。在确定研究思路确定的基础上，团队坚持实事求是，充分调研国内院所、高校的技术能力水平，进行了合理分工，确保了关键技术攻关的有序推进。
在攻关团队内部，项目负责人老顾承担项目的组织协调、技术把关等工作，空气系统部部门负责人负责人力资源协调分配、技术指导，冬雨、阿飞负责主动间隙控制冲击换热试验，双国、超凡负责篦齿封严试验，此外，空气系统部其他成员、涡轮部等相关部门专业的同事也都不同程度地参与到项目工作的任务中
先难后获，玉汝于成
    经过两年半的不懈努力，大家克服了项目研制过程中的种种难题，攻关任务稳步推进，交出了令人满意的答卷。
特别值得一提的是，本次攻关中取得的冲击换热等试验数据已经融入了公司的设计体系集成平台，这在事实上不仅是公司体系建设的顶层要求，也已经成为研发人员的行动自觉。我们知道，商发一直都十分重视设计软件的试验验证，将冲击换热的试验数据融入传热边界计算程序，就意味着程序的这部分内容通过了初步的试验验证。
对参与攻关工作的团队成员来说，项目研制的每一个日日夜夜，都是在实践中成长、在成长中前进的宝贵经历。
阿飞提到，身为一名年轻的试验设计人员，通过参与攻关，自己的试验设计能力得到了很大的提升。项目攻关并不是一帆风顺的，而是会遇到许多大大小小的挫折。比如，在推进预研项目试验准备的过程中，曾经因为考虑不周，导致试验准备出现了一定的反复。工作中的反复或许是无法避免，但只要认真反思和改进，就能化挫折为经验，帮助自身更好地积累后期试验设计的经验。
    超凡说，在篦齿试验项目的推进中，自己遇到的最大的问题是加工精度无法满足试验件设计的要求。在试验件加工过程中，需要与试验需求单位、设计单位、加工单位反复协调，调整细化方案，做出各种暂时的妥协，最终确保试验目标的实现。这也锻炼了自己的沟通和协调能力，只有站在双方的角度思考问题，才能更好地推进试验工作的完成。
作为团队中唯一的萌妹纸，清秀灵动的冬雨在谈起项目研制时则显得格外认真。在进行流阻特性试验中，她曾发现部分数据不合理，经过反复的排查，最终发现是在流量计切换时，阀门位置存在漏气。这个问题的解决也使她更加深刻的认识到，作为一个技术人员，在课题研究中，应该时刻保持踏踏实实的工作作风，对技术问题不能有半点马虎。
双国谈到，在试验任务书阶段，自己对于攻关工作的难度和时间进度的估计存在不足。比如篦齿间隙工况，曾经乐观得认为很简单就能改变间隙，而实际中上台拆装过程十分复杂，工作量远大于初始预估。所幸，经过反复改进的过程后，这些教训已经转化为珍贵的经历，提高了开展空气系统相关试验的能力。
老顾则说，项目本身就是一个系统工程的案例，自己作为项目负责人，扮演了类似系统工程师的角色，项目建议书和任务书就是项目的策划，项目需求体现为项目指南，而各个专题的分解可以认为是结构设计。除了技术方面的问题，还会碰到如预算执行率低、项目推进延期等问题，这就要求项目负责人结合技术、管理等方面的因素，谋求各种资源，给出最佳解决方案。项目开展中，仅仅空气系统一个部门是无法完成这项工作的，涡轮部、控制系统部、外部与短舱系统部等相关部门同事也不同程度的参与到此工作中，因此也特别感谢这些同事的通力协作。
    前路未央，心之所向
    目前，本项课题已完成了所有的设计、分析工作及试验件加工工作，并完成了大部分的试验工作。课题取得的很多研究成果，都对公司型号研制起到了重要的支撑作用。
通过这次攻关，为今后开展此类工作积累了可以通用的宝贵经验。如，对于类似的关键技术研究，首先应分析关键技术的技术难点，结合实际能力和水平，通过逐步提升技术成熟度的方法，形成研究思路，并通过不同层级的试验反复验证。在项目运行前要严密策划，充分考虑人力、物力、技术能力水平，形成项目团队，并制定详细计划。为确保项目顺利运行，在推进中要充分沟通协调，并及时解决各类技术问题。
本次技术攻关涉及的空气系统和热分析方面设计分析能力，是每一个成熟的航空发动机公司必须具备的核心竞争力之一。通过本次关键技术攻关，形成了经过初步验证的空气系统、热分析的核心设计分析能力，为发动机冷却、封严、强度评估、轴向力计算等提供了更高精度的输入数据，也为商发更好地开展民用大涵道比涡扇发动机的研制工作打下了坚实的基础。
    所有这些正确的做事逻辑以及核心能力的形成，绝不是一蹴而就的，只能通过一次又一次脚踏实地、真刀真枪的实践才能够养成和获得。放眼未来，我们深知，航空发动机的研制历程是没有捷径可走的，只能通过不断地试验、不断地使用、不断地修改、不断地积累，才能最终获得最优的产品。
攻关团队的小伙伴们用他们的实际行动交出了令人满意的答卷，在他们身上，体现了科学技术工作者的职业道德和素养，体现了商发人踏实奋进的工作作风。他们将“严慎细实”的理念内化为自己的实际行动，一丝不苟、精益求精，深入实际、勇于攻关，追求卓越、乐于奉献，对标国际先进水平，正是在这肉眼难以辨别的毫厘间隙中，凝聚着他们对航空发动机事业的良苦用心和殷切之心。
    前路未央，心之所向。无论前方的道路多么险阻漫长，也不能阻挡我们对打造“中国心”的追求和向往。

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