航天科技四院型号发动机攻关取得阶段性成果

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“既要立足当前,着力解决最紧迫的制约工程型号成功的问题,也要瞄准长远、认知机理、吃透技术,全力做好发动机基础研究和技术提升”。中国航天科技集团公司四院型号发动机攻坚战今年打响以来,该院对研制工作提出了明确要求,多个型号机理分析及改进方案通过了评审,部分型号改进后飞行试验取得成功。该院还加紧制定适用于型号发动机的研制流程、设计规范和相关标准,针对推进剂配方技术、绝热层烧蚀设计和计算仿真等关键技术开展了大量基础研究,取得了阶段性成果。

降服关键技术“拦路虎”

作为此次攻关验证分析组组长的41所王建儒深知这项工作的艰巨性,针对型号发动机飞行试验中出现的关键技术问题,他们充分发挥四院与西工大联合建设的国防重点实验室的作用,在发动机材料基础研究方面开展了专项试验研究工作。

由于该院条件有限,而且验证试验难度大,时间要求紧、安排多,该所抽调了几个年轻人,专程到西工大做试验。试验地点距离该院有1个多小时车程。小组成员一早出发,连续工作10多个小时,经常晚上九十点钟才能返回。由于试验声响较大,为了不影响西工大学生上课,试验通常安排在午饭、晚饭时间进行。每发试验结束后,试验人员还要清理现场,之后才能吃饭。至今,试验人员已经坚持了两个多月。

该院设计人员克服困难,自主设计了用于内绝热层烧蚀试验、离子取样试验的多项装置,目前已经开始加工。此举将进一步完善绝热层设计方法,使试验数据更加准确,并形成后续通用的试验手段,同时节约了成本。

仿真计算分析是一项工作量非常大的基础工作,今年,该院投入资金加强信息化建设,建立了多学科协同仿真分析平台,并筹建每秒15万亿次的高性能计算设备,投入使用后,将极大地提高计算精度和速度,这对于正处在复杂计算分析工作中的技术人员来说,无疑是最好的消息。

建立新的设计“法律规范”

“近些年,四院面临的新型号越来越多,飞行环境越来越复杂,假如只单纯借鉴原先的型号成熟经验,肯定会遇到许多我们无法预知的问题。”该院质量处负责人龚兵介绍说。事实上,该院一些型号上暴露的问题,已经表明一些传统的设计指标考核体系与现在的形势不适应了,传统的产品检测手段已经跟不上新型号的严苛要求,正是基于此,一套新的更加精细化的发动机设计“法律”呼之欲出。

配合攻关活动的开展,该院认真梳理和总结近年来型号固体发动机研制工作,并着手研究制定适合型号固体发动机的设计、生产和试验等标准体系、规范项目和框架。目前,该院已完成了喷管设计规范的清理,提出了一套较为完善的绝热层量化设计流程和方法。

这些新的规范和标准,将对发动机产品从论证、立项、设计、生产、试验等多方面提出硬性要求,明确每个阶段必须要开展的工作,要达到的考核标准,并固化为人人必须遵守的“法律”。与原来相比,设计程序更加精细化,产品质量更加可控。

该院设计人员对不同系列几十个发动机以往的飞行及地面试验结果进行了详细的数据统计及分析,得出了一些试验结论的初步认识,并编制了专题报告。为解决发动机的试验平台问题,41所充分利用现有资源,完成了模拟试验的可行性方案论证及筛选工作,力争开拓具有更高能力、更加真实的试验模拟平台,不断推进技术发展。

让设计人员坐得住“冷板凳”

谈及这次攻关的感触时,王建儒坦言,在这次举全院之力进行的攻关中,许多原来不太被看重的基础研究被提到了新的高度,配置了充足的人力物力资源,从设计到研制的工程化全过程来看,都将是一次十分重要的提升。

基础研究和理论分析是一项枯燥又需耐心的工作。由于多个型号技术改进急需数据支撑,负责计算过载下流场计算工作的青年职工许团委,春节期间只休了一天假。仅春节期间,他一个人就完成了78万网格划分工作,仅数据就保存了3G左右。但这个年轻人却说,做基础研究,就是要吃得了苦,耐得住寂寞。

“除了硬件上的专项支持外,从长远来看,不仅要有针对具体型号的研究,还应该设立专门的基础研究机构,更重要的是要从顶层设计上,引导和激励更多的设计人员甘心坐‘冷板凳’,积极参与基础研究;同时,对设计师考核不仅要注重型号上的成绩,也要把从事基础研究作为重要的评价依据。”该院质量处有关负责人对壮大基础研究力量开出了自己的“良方”。

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关键词: 3G 型号 发动机
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