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航空电源发展始终伴随着科技创新与竞争择优

2021-04-17 21:52:49 中国航空报 范存

创新中心揭牌

66载风雨兼程,一路艰辛一路歌。航空电源从单一产品研制转变为系统研制,由单一低压(28V)直流供电体制发展为多种供电体制,航空交、直流发电机从有刷化发展到无刷化,交流发电机从风冷发展到油冷,航空电力系统技术先后经历了小功率低压直流、中功率恒频交流、大功率变频交流和高压直流三个发展阶段。目前已形成了较为完备的发电子系统、一次配电子系统、交直流电驱动子系统等电力系统级的设计、集成、验证能力,以及产品级设计、实现、集成、验证能力。不忘初心,方得始终。回首来时路,从初期仿制生产的“望尘莫及”,到中期奋力追赶的“望其项背”,到如今与世界先进飞机电源系统技术的“并驾齐驱”,航空电源的发展历程始终伴随着科技创新与竞争择优,工厂从无到有,从弱到强,不仅走出了一条从测绘、仿制到自行设计、自主研发,从单一产品到系统集成的科技创新之路,更重要的是培养了“永不言弃、奋勇争先”的航空报国精气神。

竞争添动力

策划启动核心机计划,计划用三年时间实现核心机目标,固化核心及关键技术,形成核心技术CBB模块和技术平台,促进产品系列化发展。

从1950年9月7日建厂起,至上世纪90年代,工厂有着深深的计划经济烙印。由于产品配套的特点,注定工厂始终在新机研制中服务于主机厂所。因此也是最早品尝竞争甘苦、试水竞争市场的厂家之一。1990年9月,经过紧张而激烈争辩、讨论、协商,最终确定由工厂定点研制某工程的主交流、主直流、应急交流、地面电源等四个子系统和电源功率控制器、蓄电池控制器两个产品。这是工厂历史上第一次一次性承担如此多系统和产品的研制,而且这是我国飞机研制过程第一次脱离旧有模式,按照现代方式对过程进行控制,并且第一次在整机产品和产品研制全过程引入可靠性、维修性、测试性概念。整机对各系统和产品的要求之高,难度之大,技术之新也是国内从未有过的。全体参研人员以“咬定青山不放松”的大无畏精神,奋楫争先,集智攻关,超常付出,新产品于1998年3月随01架机首飞成功,除主交流电源外,飞机上装载着工厂研制生产的主直流电源系统、应急电源系统、地面电源监控系统及电源控制盒、蓄电池电压控制盒等8项电源系统产品。特别是历经六年三个阶段、耗费数千万元的集智攻关,一举攻克国产主交流电源系统空中断电故障难题,故障率大幅下降。特别是在2009年新中国成立60周年国庆阅兵和“空军开放日”等重大活动中,某型飞机国产主交流电源系统很好的经受了考验。通过该型机的研制,极大地强化了电源人“奋楫争先勇者胜”的竞争意识。

为了在市场竞争中赢得先机,在新型航空电源研制过程中,公司积极履行“为客户提供优质电力系统产品和服务”的公司使命,倡导客户至上的观念,提出了为用户提供最有利解决方案、为用户创建竞争优势的理念,站在客户需求的角度去思考、去适应市场的发展,为项目的争取打下了坚实的基础。

某新型机代表未来发展方向,公司勇于担当,积极争取项目,在主机状态没有确定的情况下,摒弃过去等待、观望的做法,采取主动出击、自主投入,同时研制出两种油冷方案发电机工程化样机,开展了高压直流发电机控制器的优化设计和改进工作,特别是针对控制器调压线路,进行了三种方案的设计改进和研究工作,为主机单位选型提供技术支撑,为该型号的立项立下了汗马功劳。

通过承担诸多重点型号研制任务,航空工业电源巩固了国内航空电源领军地位,赢得了客户和市场的肯定。

创新激活力

变革创新氛围正浓

“创新从来都是九死一生,但我们必须有‘亦余心之所善兮虽九死其犹未悔’的豪情。”习近平总书记深刻阐释了创新的艰辛与执着。航空工业电源在几十年的发展中传承和发扬技术创新勇攀高峰的进取精神,引领我国航空电源和航空发动机点火系统专业技术发展,始终将技术创新作为推动公司不断发展的关键所在。

在研制无刷交流发电机时,需要大功率高强度耐高温整流管,但国内电子工业系统半导体元器件生产厂家当时都研制不出来,成为研制工程的一大障碍,工厂便组织电子专业科技人员自行研制攻关,于上世纪70年代中期研发出了这一产品,满足了无刷交流新型航空发电机研发的配套需要。这一时期,工厂还研制出了晶体化的静止变流器,和原变流机相比,重量减轻一半,且调节精度大大提高,很好地提高了供电品质。所有这些,成为电源厂航空供电系统研发的历史性转折,也是现在电源公司开发一系列大功率交直流新型供电产品技术创新的先导。

进入新的历史时期,公司确定了“成为国际一流的航空电力系统供应商”的发展愿景,始终瞄准世界一流水平开展产品研发,迎接挑战,自我加压,永不言弃。高压直流电源系统是一种新型、优势独特的电源系统,其供电品质好,可实现不间断供电,效率和可靠性高,重量轻,代表了世界先进航空电源发展方向。面对毫无借鉴的全新局面,公司组建科研团队迎难而上,历经十年攻关,通过充分论证、仿真设计,先后开展了原理样机设计研制、试验验证三轮迭代,突破了大功率、高转速等多项关键技术,打通了多个阻碍科研攻坚进程的瓶颈问题,将公司航空电源的研制水平提升到了一个新高度。通过高压直流电源系统的预先研究和研制,公司掌握了自带滑油冷却系统、喷油冷却的高转速高压直流发电机的结构设计、冷却油路设计、高速摆线齿轮油泵设计和高压直流发电机数字式控制器设计的关键技术。并通过原理样机先锋件、原理样机和工程化样机的设计和制造,达到了高压直流发电系统的基本技术指标要求。同时搭建了高压直流发电系统试验平台,具备了对大功率、高压直流发电系统进行试验测试的能力。

近年来,公司围绕“每天进步一点点”“变革创新”“价值创造”主题,加快研发驱动战略落地,大力推进“核心机计划”,对涉及公司长远发展的关键项目,自主投资并实行公司最高级别的计划管控。进一步提升航空电力系统级、子系统和产品级研发能力,固化核心技术、关键技术,构建模块和技术平台,形成可分解、可复用的新技术,确保技术领先和产品领先,促进产品系列化发展;进一步规范研发工具,建立基于模型系统工程的正向研发流程;建立全项目管理责任矩阵,运用MPM系统,设立型号质量师,全面推进型号项目管理;进一步加速技术人才培养,培养选拔了2名集团公司首席技术专家,15名享受国务院政府特殊津贴专家和集团公司技术专家,形成一批有影响力的专业带头人。

2020年,公司坚持变革创新促战略转型,研发驱动促能力提升,通过方法创新、体系创新、工具创新,提升了产品正向设计能力;通过参数化建模、组件系列化和仿真模型库综合应用,新品快速试制能力大幅提升;新型交流起动/发电系统、变频交流发电系统,实现了在军用航空领域的首次应用;大功率高转速高压直流发电系统、变频交流起动发电系统关键技术突破,巩固了行业领军地位;产品设计质量、竞争力日益增强,在高压直流发电系统、油冷/风冷交流发电系统、油冷交流发电系统项目中竞争择优取胜。

协同聚合力

2019年8月22日,以航空工业电源为牵头单位的机载电力系统事业部正式挂牌。一年多来,公司聚焦电力系统事业部未来发展及“研发驱动”目标,充分发挥事业部牵头引领作用,积极探索事业部与主机协同研发模式,策划了一批科研、预研等重大项目,做实并推进事业部高效协同运行。组织牵头前往主机厂所走访,一方面了解客户需求,解决用户关切问题,提供优质服务;另一方面加强与主机单位沟通交流,加强在航空电力专业方面的主辅机协同和项目合作。

2019年9月,机载电力事业部挂牌成立没几天,某新型直升机电力系统项目的协同研制就以电源为牵头单位有序展开,如何迈好协同发展第一步,就摆在电源领导班子及研发人员面前。“信任为先,协助为本,聚力为纲,筑能为稳。求大同,存小异,合则强,孤则弱。”——一系列工作逐一解开了一些单位心中的疑虑和困惑,形成了系统策划、协同发展的共识。

电源基于发电、配电系统专业优势,首先做出了发电系统设计方案和系统整体架构,先后四次组织协调会,集合各成员单位研发优势,对系统设计方案进行讨论完善。有了到各成员单位诚挚交流形成的共识这一基础,来自各成员单位的评审员不分你我,同频共振。有业务重叠的,由双方共同完成方案,共同进行需求分析。大家求同存异,做好各部件间的协同设计,做好内部间技术指标、方案的协调和统一,以给主机厂所提供更优的系统方案。

事业部的纽带将各成员单位紧密地联系在一起,最终形成初步的某新型直升机电力系统架构方案。经过多轮评审,某新型直升机电力系统架构方案的立项报告已基本固化,正在加紧原理样机生产,以确保科研试飞备产产品的交付。

2020年,公司坚决贯彻谭瑞松董事长调研讲话精神,落实“往实做、往深做、往真做”工作要求,围绕“全业务域推动、主辅机协同、攻质量短板”三大主线,深入推进事业部实体化运营工作,受到集团公司好评,荣获机载系统2020年度专业化整合贡献奖。

2020年12月24日,航空工业机载电力系统事业部创新中心在航空工业电源西安总部揭牌,电力系统事业部正以集团公司“领先创新力30条”决定精神为指导,坚持“战略引领、变革创新、价值创造”战略;面向航空电力系统、发动机点火系统,以创新文化为引领;以创新管理、创新平台为基础;强化科技创新、人才创新,坚持自主创新,全力构建研发驱动、设计制造一体化的创新型企业,续写科技创新新篇章。 

责任编辑:助理编辑