运10飞机的发动机

　试飞时是使用波音707上的JT3D发动机，因为运十上马是与发动机同时上马的，与其配套的WS-8发动机不可能那么快就定型。WS-8是仿制的JT3D发动机，经过安装在波音707上进行试飞，完全达到设计指标，它每个零部件都是自制的。当时的主承制单位是成都发动机厂，从1970年起开始承担涡扇8（WS－8）发动机的试制任务，于1971年3月基本完成整机设计和资料编制工作，1972年完成金属材料和非金属材料的测定任务。同年12月三机部和市国防工办研究决定，将涡扇8发动机的设计复测工作由成都转到上海汽附一厂进行。

　　根据国外航空发动机结构强度的设计准则及有关资料，航发厂设计科为了消化掌握设计技术，为以后研制航空发动机作好技术储备，自1975年开始，从涡扇8发动机主要转动零组件的应力分析起步，以常规方法计算压气机和涡轮全部转子盘、转子叶片及拉杆的静强度，并委托上海交通大学用全息激光摄影术测定验证。1977年夏，又采用三角形元素的有限元计算方法，对发动机的盘、轴类零件自编程序，在华东计算技术研究所等单位的计算机上作了应力分析计算，先后共完成24项计算。同时，还运用计算成果参加了航空研究院组织的航空发动机强度设计试验手册有关部分的编写任务。

　　1979年起，随着计算理论和计算方法的发展，该厂继续深化和扩大对涡扇8发动机计算分析的领域，曾应用八节点等参数元素的有限元分析法，自编程序进行转子叶片、盘和轴的应力分析；与中科院工程热物理研究所合作，对涡扇8发动机的压气机和涡轮，应用中科院教授吴仲华的简单径向平衡理论和国外诺瓦克（Novak）的流线曲率法，作了正反问题的三元流气动力的计算分析，以及为探索航空发动机多用途的前景，对涡扇8发动机进行多用途改装方案的热力循环计算和初步设计探讨等。

　　1974年9月，三机部和上海市共同召开涡扇8发动机设计试验工作会议，会上初步确定进行28项试验（为零、部件试验，不包括整机试验），并拟分2个阶段进行。在发动机未上台架时进行13项（主要是零件的强度），在发动机装机试飞前进行15项（包括强度和性能）。但由于试验进度赶不上发动机研制及试车进度，后又因试验经费限制，经多方研究讨论，确定设计定型前必做的试验项目为18项。在18项试验中，强度振动试验占13项，其中大部分又是以热端部件为主，性能试验几乎都集中在燃烧部件。试验结果表明，所选用的材料、结构、热处理和表面处理工艺都是合适的。

　　1975年6月19首台发动机的总装开始，经过10天10夜奋战，于6月29日完成总装。同年7月30日完成起动点火、慢车至压力比1.37的第一阶段试车任务。然后下台架分解检查、装配，并于同年9月29日第二次上台架试车。1976第一轮涡扇8发动机通过300小时台架长期试车。

　　1977年10月12日进入第二轮1000小时长试。1978年4月12日顺利完成第一个300小时长试，累计总工作时间373小时42分。同年12月30日开始第二个300小时长试，至1979年3月17日累计运转681小时22分。在发动机试车加速过程中，由于1只二级风扇叶片从根部断裂，该叶片大部分从外函道飞出而被迫停车，从而中止了本次长试。事故原因是叶片根部机械损伤，在长期交变应力作用下，裂纹逐渐发展导致叶片断裂。发动机修复后，作专题试车用。为使长试具有代表性，工厂决定将第二轮第二台发动机作1000小时台架试车。使用的原材料和成品附件均系国产，采用GH901等10种金属新材料和石墨、氟橡胶等19种非金属新材料，工艺上采用等离子喷镀、压气机静子环叶型孔冲刺等15项新工艺。为了考核上述新材料、新工艺以及成品附件长期工作的性能稳定性和结构可靠性，自1978年8月15日正式进入长试，至1979年7月30日完成1000小时长试，发动机累计工作时间为1146小时。整个长试经受夏季的高温、高机械转速负荷和冬季的高气动负荷、持久大推力的考验。在长试过程中，发动机性能稳定良好，符合技术要求，长试前后性能的差异很小，测得数据符合长试前的合格标准。三机部所属8家工厂研制的15种19件成品附件，随发动机进行1000小时长试，工作可靠，能与发动机协调工作。1979年10月8日开始150小时适航性试车，11月19日结束，长试时间177小时，累计工作为187小时。在整个试车过程中，发动机运转正常。试车表明，发动机性能稳定，无明显衰退，各项参数均符合技术要求。试车结束后，将发动机分解检查未发现异常现象，说明发动机在结构上有较大的设计裕度。1979～1981年涡扇8发动机进行了最高排气温度、最大转速、最低滑油压力、最高滑油温度、滑油压力可调范围、起动边界、加减速性、油门特性、不同大气条件起动的可靠性、外来物对性能和可靠性的影响、燃油调节器可调范围试验以及发动机装机对性能的影响等12项专题试车。其中1～6项进行专题试车，7～8项结合长试进行，试验均达到预期效果，符合技术性能要求。9～12项由于受条件及经费限制未能进行。专题试车为发动机150小时适航性试车及第二轮发动机串装在波音707型飞机升空试飞奠定了基础，也为设计定型积累了资料。

　　1982年4月27日，市航办批准装有国产涡扇8发动机的波音707飞机升空试飞。此项工厂验证性试飞技术由航发厂负责，试飞任务由上飞厂、飞机研究所、航发厂共同完成。工厂验证性试飞大纲原计划试飞50小时，后因经费限制减为20小时。航发厂提供的发动机系该厂第二轮产品（发动机号码S876003）。该发动机串装在波音707型第2402号飞机第四发动机位置上，其余3台为美制JT3D－7型发动机。装机前，除对发动机按常规进行工厂试车、局部分解检查、装配和检验试车外，还附加进行了40小时耐久性试车，以确保试飞安全可靠。工厂验证性试飞共进行13个试验项目，试飞的8个起落均在上海大场机场进行。1982年4月28日进行2个起落，共飞行1小时17分。其余6个起落为正式试飞，其中4次是上海——山西大同——上海；一次是上海——湖北恩施——上海；一次是上海——湖南花垣——上海。1982年4月28日～10月12日顺利地完成试飞大纲规定的地面及飞行试验项目，共计8个起落、飞行21小时46分，地面开车11小时05分。测试结果均符合设计要求。

　　 1982年12月29日，波音707飞机机组试飞员冯承直、张耀德对涡扇8发动机试飞情况评述中认为：涡扇8发动机在整个试飞过程中始终正常工作，无故障，显示出该发动机在稳定性、安全性、可靠性等方面都具有良好的性能。并表示涡扇8发动机是可以接受的，而且是满意的。

　　要说当年我国制造大型涡扇发动机究竟达到了一个什么样的水平，北京航空航天大学一位70多岁的航空发动机专家最近在回答中国需要多长时间才能生产出大飞机的发动机时说，不用50年，但需要30年。说罢他话锋一转说：“当年上海居然把普惠发动机造出来了，真是太不容易了。”据他说，当年上海造出来的钛合金带尖的涡扇叶片，30年后的今天，整个中国航空工业都无法做到，而上海造发动机的技术能力已经彻底消失，厂房和设备早已拆除，人员流散。试飞时是使用波音707上的JT3D发动机，因为运十上马是与发动机同时上马的，与其配套的WS-8发动机不可能那么快就定型。WS-8是仿制的JT3D发动机，经过安装在波音707上进行试飞，完全达到设计指标，它每个零部件都是自制的。当时的主承制单位是成都发动机厂，从1970年起开始承担涡扇8（WS－8）发动机的试制任务，于1971年3月基本完成整机设计和资料编制工作，1972年完成金属材料和非金属材料的测定任务。同年12月三机部和市国防工办研究决定，将涡扇8发动机的设计复测工作由成都转到上海汽附一厂进行。

　　根据国外航空发动机结构强度的设计准则及有关资料，航发厂设计科为了消化掌握设计技术，为以后研制航空发动机作好技术储备，自1975年开始，从涡扇8发动机主要转动零组件的应力分析起步，以常规方法计算压气机和涡轮全部转子盘、转子叶片及拉杆的静强度，并委托上海交通大学用全息激光摄影术测定验证。1977年夏，又采用三角形元素的有限元计算方法，对发动机的盘、轴类零件自编程序，在华东计算技术研究所等单位的计算机上作了应力分析计算，先后共完成24项计算。同时，还运用计算成果参加了航空研究院组织的航空发动机强度设计试验手册有关部分的编写任务。

　　1979年起，随着计算理论和计算方法的发展，该厂继续深化和扩大对涡扇8发动机计算分析的领域，曾应用八节点等参数元素的有限元分析法，自编程序进行转子叶片、盘和轴的应力分析；与中科院工程热物理研究所合作，对涡扇8发动机的压气机和涡轮，应用中科院教授吴仲华的简单径向平衡理论和国外诺瓦克（Novak）的流线曲率法，作了正反问题的三元流气动力的计算分析，以及为探索航空发动机多用途的前景，对涡扇8发动机进行多用途改装方案的热力循环计算和初步设计探讨等。

　　1974年9月，三机部和上海市共同召开涡扇8发动机设计试验工作会议，会上初步确定进行28项试验（为零、部件试验，不包括整机试验），并拟分2个阶段进行。在发动机未上台架时进行13项（主要是零件的强度），在发动机装机试飞前进行15项（包括强度和性能）。但由于试验进度赶不上发动机研制及试车进度，后又因试验经费限制，经多方研究讨论，确定设计定型前必做的试验项目为18项。在18项试验中，强度振动试验占13项，其中大部分又是以热端部件为主，性能试验几乎都集中在燃烧部件。试验结果表明，所选用的材料、结构、热处理和表面处理工艺都是合适的。

　　1975年6月19首台发动机的总装开始，经过10天10夜奋战，于6月29日完成总装。同年7月30日完成起动点火、慢车至压力比1.37的第一阶段试车任务。然后下台架分解检查、装配，并于同年9月29日第二次上台架试车。1976第一轮涡扇8发动机通过300小时台架长期试车。

　　1977年10月12日进入第二轮1000小时长试。1978年4月12日顺利完成第一个300小时长试，累计总工作时间373小时42分。同年12月30日开始第二个300小时长试，至1979年3月17日累计运转681小时22分。在发动机试车加速过程中，由于1只二级风扇叶片从根部断裂，该叶片大部分从外函道飞出而被迫停车，从而中止了本次长试。事故原因是叶片根部机械损伤，在长期交变应力作用下，裂纹逐渐发展导致叶片断裂。发动机修复后，作专题试车用。为使长试具有代表性，工厂决定将第二轮第二台发动机作1000小时台架试车。使用的原材料和成品附件均系国产，采用GH901等10种金属新材料和石墨、氟橡胶等19种非金属新材料，工艺上采用等离子喷镀、压气机静子环叶型孔冲刺等15项新工艺。为了考核上述新材料、新工艺以及成品附件长期工作的性能稳定性和结构可靠性，自1978年8月15日正式进入长试，至1979年7月30日完成1000小时长试，发动机累计工作时间为1146小时。整个长试经受夏季的高温、高机械转速负荷和冬季的高气动负荷、持久大推力的考验。在长试过程中，发动机性能稳定良好，符合技术要求，长试前后性能的差异很小，测得数据符合长试前的合格标准。三机部所属8家工厂研制的15种19件成品附件，随发动机进行1000小时长试，工作可靠，能与发动机协调工作。1979年10月8日开始150小时适航性试车，11月19日结束，长试时间177小时，累计工作为187小时。在整个试车过程中，发动机运转正常。试车表明，发动机性能稳定，无明显衰退，各项参数均符合技术要求。试车结束后，将发动机分解检查未发现异常现象，说明发动机在结构上有较大的设计裕度。1979～1981年涡扇8发动机进行了最高排气温度、最大转速、最低滑油压力、最高滑油温度、滑油压力可调范围、起动边界、加减速性、油门特性、不同大气条件起动的可靠性、外来物对性能和可靠性的影响、燃油调节器可调范围试验以及发动机装机对性能的影响等12项专题试车。其中1～6项进行专题试车，7～8项结合长试进行，试验均达到预期效果，符合技术性能要求。9～12项由于受条件及经费限制未能进行。专题试车为发动机150小时适航性试车及第二轮发动机串装在波音707型飞机升空试飞奠定了基础，也为设计定型积累了资料。

　　1982年4月27日，市航办批准装有国产涡扇8发动机的波音707飞机升空试飞。此项工厂验证性试飞技术由航发厂负责，试飞任务由上飞厂、飞机研究所、航发厂共同完成。工厂验证性试飞大纲原计划试飞50小时，后因经费限制减为20小时。航发厂提供的发动机系该厂第二轮产品（发动机号码S876003）。该发动机串装在波音707型第2402号飞机第四发动机位置上，其余3台为美制JT3D－7型发动机。装机前，除对发动机按常规进行工厂试车、局部分解检查、装配和检验试车外，还附加进行了40小时耐久性试车，以确保试飞安全可靠。工厂验证性试飞共进行13个试验项目，试飞的8个起落均在上海大场机场进行。1982年4月28日进行2个起落，共飞行1小时17分。其余6个起落为正式试飞，其中4次是上海——山西大同——上海；一次是上海——湖北恩施——上海；一次是上海——湖南花垣——上海。1982年4月28日～10月12日顺利地完成试飞大纲规定的地面及飞行试验项目，共计8个起落、飞行21小时46分，地面开车11小时05分。测试结果均符合设计要求。

　　 1982年12月29日，波音707飞机机组试飞员冯承直、张耀德对涡扇8发动机试飞情况评述中认为：涡扇8发动机在整个试飞过程中始终正常工作，无故障，显示出该发动机在稳定性、安全性、可靠性等方面都具有良好的性能。并表示涡扇8发动机是可以接受的，而且是满意的。

　　要说当年我国制造大型涡扇发动机究竟达到了一个什么样的水平，北京航空航天大学一位70多岁的航空发动机专家最近在回答中国需要多长时间才能生产出大飞机的发动机时说，不用50年，但需要30年。说罢他话锋一转说：“当年上海居然把普惠发动机造出来了，真是太不容易了。”据他说，当年上海造出来的钛合金带尖的涡扇叶片，30年后的今天，整个中国航空工业都无法做到，而上海造发动机的技术能力已经彻底消失，厂房和设备早已拆除，人员流散。