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标  题: 记涡扇500发动机研制
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Jan  4 17:51:07 2005), 站内

http://www.avic1.com.cn　　2005/01/04 

在去年11月举办的第五届中国国际航空航天博览会上，中国一航展区的一台小型航
空发动机引起了专家和观众的兴趣和关注。这是中国一航自主研制的涡扇500发动
机。该发动机长1.2米，最大直径0.35米，为首台国内自主设计的小推力级涡扇发
动机，它的研制将填补我国航空发动机核心机系列中小推力领域的空白，可作为无
人机或小型飞机动力，也可根据需要修改设计用作热-电联供的小型地面燃机。根
据先期市场调查，该量级发动机具有巨大的发展潜力和良好的市场前景。

涡扇500发动机项目于2003年6月18日正式启动，2004年10月完成总装，历时仅16个
月，这在中国航空发展史上是没有先例的。这是中国一航科技实力、研制水平的又
一次集中体现，是“激情进取，志在超越”集团精神的一曲豪迈壮歌。

一、创新机制，建立队伍，营造氛围

涡扇500发动机是根据中国一航的总体部署，按照“共同投资、共同发展、共担风
险、共享利益”的四共原则研制的。集团各级领导高度重视，集团公司副总经理、
发动机事业部主任林左鸣多次在各种场合结合贯彻大集团战略，强调这项研制的重
大意义和紧迫性。提出要通过该发动机的研制，营造充分利用全行业资源优势的新
产品研制机制。

为了按期完成该发动机研制，中国一航组织了十分雄厚的科技力量。红湖机械厂、
红林机械有限公司、红原航空锻铸工业公司、永红航空机械公司、西安航空发动机
公司、黎阳机械厂、安大航空锻造公司、贵州安吉航空精铸公司、红阳机械公司、
标准件制造公司、六一四所、中国燃气涡轮研究院、西北工业大学等单位参与了该
发动机的研制工作。这是一个集产学研为一体科技实力雄厚的研制群体，为新机研
制奠定了坚实基础。

在大集团战略旗帜下，在“四共”原则的指导下，各参研单位就项目的目标和意义
达成了共识。基于这样的共识，各单位对该新机研制高度重视，承担任务十分踊跃
，在自身其他任务非常繁重的情况下，均抽调精兵强将，调配人力、物力资源，有
力保证了项目按节点完成；其次，各参研单位都采用了科学有效的管理办法，各环
节均设有项目负责人、技术负责人和项目主管，由他们对所承担的任务负责，以明
确责任方便协调，从而减少很多不必要的扯皮和推诿。另外，根据短板效应原理，
在试制过程中注重对长线产品和工艺的管理，从而有力地保证了任务节点和产品质
量。

为了了解客户的需求，在研制初期就邀请西工大、南航、成飞、贵航、空导院等潜
在用户代表参加，目的就是为了结合潜在用户需求，确定该发动机的技术性能、外
观尺寸。通过交流也使用户对发动机的情况有较深入的了解，从而在发动机研制的
同时，为产品占领市场奠定了一定基础。

“航空报国，追求第一”的集团理念和“激情进取、志在超越”的集团精神在新机
研制的过程中发挥了巨大的精神力量。各参研单位都大力加强型号研制中的思想政
治工作，营造了大干新机的良好氛围。主要负责人亲自组织指挥研制工作。中国燃
气涡轮研究院把该发动机研制列为今年头等重要的项目之一，院长、党委书记亲自
布置工作、督促进度；在西工大，机电学院领导亲自组织技术攻关；在西航公司，
总经理亲自召开动员大会，提出明确要求；在红湖机械厂，厂长、党委书记经常深
入加工现场鼓舞士气。在许多单位的厂房内，都悬挂着“让涡扇500发动机从我手
中腾飞”，“抓住机遇，拼搏攻坚，全面完成涡扇500发动机任务”，“我干涡扇
500发动机我光荣”等大幅标语，到处涌动着大干新机的热潮。

二、各展所长，协力攻关，精心研制

战幕拉开，涡扇500发动机总设计师单位——中国燃气涡轮研究院首当其冲。该院
具有雄厚的航空发动机研制技术储备，在30多年的航空动力预先研究工作中，突破
了航空发动机核心部件研制的系列关键技术，成功研制出我国首台具有全部知识产
权的航空发动机核心机，在一些领域达到了国际先进水平。该发动机研制，充分利
用了中国燃气涡轮研究院的航空动力研制技术储备，如先进的风扇、高压压气机的
全三维设计技术，环型燃烧室、高压涡轮设计技术，以及中推核心机的研制技术。

为了做好这次研制工作，中国燃气涡轮研究院按照项目管理的要求，组织了精干的
项目团队。由副总师程荣辉担任负责人，全面主持和负责新机的研制工作；院总设
计师江和甫出任顾问，担任新机研制总体性能和总体结构的分项目负责人；技术副
院长李继保担任燃烧室分项目负责人。通过严格的过程控制确保计划、设计、加工
、交付、试验等每一个环节的有效管理。

为了在如此之短的时间内保证该新机研制成功，中国燃气涡轮研究院采取了一系列
措施降低风险。对设计方案进行了多轮评审；组织行业内外专家进行技术评审；对
可能存在的技术问题进行认真清理和解决。同时，该院严格遵循航空发动机研制规
律，必须经过试验来验证设计方案和技术更改。为此在整机试验前安排了包括风扇
、压气机、燃烧室、涡轮等部件试验，以及转子动力学等技术支持性试验。目的是
通过这些措施最大限度避免设计错误引起的反复，从而缩短研制周期，降低研制风
险。正是有了这些技术储备和各环节的努力，才保证了在6个月内完成发动机工程
图的出图工作。

红湖机械厂承担着该新机燃烧室、外部机匣和管路等1000多个件号加工任务，是该
新机试制的重点承制厂之一。为了确保按节点保质保量地完成所承担的加工任务，
厂长袁志云发出动员令，动员全厂干部职工认清形势，把新机试制任务列入当前工
作重点，以高度的事业心和责任感投入工作，要出精品、出艺术品。他要求全厂各
车间抽调精兵强将成立突击队和技术攻关小组，形成强大的技术合力，对重点件号
组织突击拼抢，超常规工作，确保新机节点。

为确保任务的完成，工具分厂组合夹具室急生产所急，高效完成一套套组合夹具的
拼装工作，为新机试制做出了应有贡献。组合夹具室的同志经常深入生产现场了解
各类加工设备的运行情况、加工工艺和检测方法，结合组合夹具的特点，攻克了一
道道难题，满足了生产的需要。

老师傅杨向忠、李国庆从四月份加班到任务完成，只休息过三个星期天。由于很多
件号的公差很小，按常规加工方法很难保证精度，其中一个件号要钻30°的斜孔，
还有一个件号要钻1000多个小孔，难度很大。但他们没有被困难所阻，而是积极的
边实践边摸索，最后结合零件的形状，自制出简易而实用的工夹具100多套，保证
了零件按时交付。

十车间、二车间、理化检测部等许多单位都在组织生产及资源调配等方面采取了灵
活机动的措施，确保了新机制造在每个环节不晚点，从而为全厂任务的完成作出了
自己的贡献。

西北工业大学航空发动机CAD/CAM研究所承担了该新机整体叶盘（叶环）研制工作
。该新机14个整体叶盘（叶环）研制工作量很大，每个叶盘的加工又涉及数十道工
序。叶盘试制不仅技术难度很大，而且有着明确的进度要求。任务确定以后，张定
华院长主持召开了专门会议，分析叶盘研制的技术难度和不利条件。课题组针对钛
合金毛坯的锻造涉及毛料的订货、改段、反复锻造、打磨、性能检测和理化试验、
复检等工作，研制周期较长的特点，在研制合同还没有签订以前，就与红原公司签
订了毛坯研制合同，红原公司选用了仅有的一块最好的毛料，加班加点工作，在最
短的时间里，研制并提供了风扇转子所要求的毛坯。

风扇叶盘上叶片是大悬臂结构，一级叶盘的材料选用锻铝，二至五级叶盘特别是四
、五级叶盘叶片通道很窄，硬度指标接近机械加工的极限，且最大只能用直径为4
毫米的刀具加工，开槽和粗加工刀具更小，加工过程中会经常出现预想不到的加工
工艺问题。叶盘研制不只是编程和加工的问题，而且是多学科的综合的科研工作。
为了更有效地提高叶盘加工效率，弄清叶盘材料对金属切削的影响，课题组请来了
国内著名钛合金成型专家和切削专家，分析探讨钛合金材料力学性能和材料的晶格
分布状况和钛合金材料、不锈钢材料的切削机理技术，切削刀具的选取，刀具转速
和机床进给速度的确定。根据专家提供的经验数据和技术参数，在反复试验、改进
、综合的基础上，确定了适合叶盘加工的工艺规范。

开式及悬臂结构风扇叶盘的叶片薄而且长，精加工时，叶片表面形成了片状的麻点
，表面质量可能会影响叶片的寿命。就这一问题，课题组请教了清华大学和本校的
力学专家，对叶盘零件的固有振动频率进行了检测与标定，修正了主轴转速和进给
速率，优化了加工工艺。在叶盘研制过程中，课题组攻克了NC编程的通道分析、最
佳刀轴方向确定、刀位轨迹生成与验证、复杂薄壁整体叶盘零件的叶片刚性与刀具
的匹配、振动抑制以及变形控制等关键技术难题，实现了NC程序与叶盘加工工艺的
有机协调，最终按节点进度完成了研制任务，受到了集团公司及设计师单位的好评
。

按照任务分工，西航集团公司共承担了118项零组件的试制任务，承制件主要属于
核心机部分。该项试制任务周期短，难度大，试制周期不足6个月，这在公司试制
历史上是前所未有的，对公司的综合实力尤其是快速反应能力是一次严峻考验。

西航集团公司总经理马福安亲自挂帅，在对公司总的任务分布及各分厂能力测评的
基础上，针对该项目的特点，组织领导班子从生产准备及组织、管理制度、激励政
策、调度指挥等方面制定专门办法，根据公司现有资源，深挖潜力，提高效率，确
保试制任务按节点优质交付。公司经过动员和组织，在项目运行上采用并行工程模
式，对技术消化、外部协调、生产准备、难点攻关、零件生产、外部协作、组装配
套、试验检测等各个试制环节科学统筹、并行交叉，同时强化生产、生产准备和技
术、工艺、冶金、质检等各个系统之间的信息传递，确保计划能够符合实际情况，
正确引导试制并及时应对各种变化，使公司内的资源得到高效利用。

为能按节点交付，公司采取尽量集中布置任务，零部件则尽量减少中转工序的方法
。经公司深入研究决定，由机械厂承担整体试制任务，强化各单位生产试制工作的
一致性、协调性；生产处严格监督指挥分厂之间、车间之间的工序中转工作，公司
各业务职能部门安排专人负责该项目。同时，由生产处牵头组成生产现场服务组，
随时解决生产现场出现的各种问题。

针对试制周期短、工装配套难度大的矛盾，由生产准备和工艺技术部门联合对工装
进行平衡。在不追求每个工序的稳定性、强调总的生产速度、确保质量的指导思想
下，原则上以组合、通用、代用工装为主，作为工装不足的弥补措施。在具体生产
中，关键工序加工慎重进行，加工过程由设计、工艺、冶金等技术部门现场指导，
确保加工质量。

公司承担的任务中核心机部分较重，有多项“硬骨头”任务。公司及时组织各有关
单位人员进行充分调研讨论，并征询设计单位意见，针对四项整体精铸件攻坚这块
“硬骨头”采用了新技术，省去了以往工艺中蜡模模具设计、制造、修模等步骤，
极大地缩短了试制周期。

除此之外，还有许多参研单位尽各自所能为了新机制造作出了自己的贡献。特别值
得一提的是，各参研单位的相互协作非常到位。该发动机是新机试制，不可避免地
要出现一些设计更改，承制单位都给予了充分的理解和配合。承担橡胶件配套的红
阳公司，由于设计单位先后5次订货，使他们重复做了不少同样的工作，却没有半
点怨言。

三、激情进取，奋力拼搏，力保节点

在涡扇500发动机研制的16个月中，从研究院所到大学，从研究室到车间，到处是
火热的战场，到处是奋斗的前线，参研职工的奋不顾身的拼搏精神，对短期内完成
如此艰巨的任务起到了重要作用。

为了完成设计任务，中国燃气涡轮研究院退休返聘的老专家唐登发在贵州跟产65天
没着家。国庆假期，该院装配人员连续加班7天，有时为了完成计划，竟无一人去
吃加班饭，在场的院领导和后勤人员为之热泪盈眶；西工大参研人员史耀耀、王增
强为新机研制放弃了出国培训的机会；红湖厂没有干上新机任务的，有的还去找领
导“理论”；黎阳厂为了赶进度，某些分厂连续两三个月没有休过完整的双休日；
西航公司技术员姚建福，连续3天加班至凌晨2∶00以后，因疲劳过度几近晕倒；红
林公司军品设计所高级主任冯义祥带领设计人员全身心地扑在新机燃滑油附件的设
计工作中，甚至连搬新家装修的时间都放弃了；永红公司一位年轻技术人员，为设
计燃滑油散热器连续30多个小时未合眼；安大公司为了能够尽早为下道工序提供合
格毛坯，“五一”期间相关部门全员加班，没有一人抱怨。至于克服家庭困难、推
迟婚期、亲人病丧无法料理等事迹更是不胜枚举。

正是他们以及成百上千无名英雄们的顽强拼搏和无私奉献，铸就了涡扇500发动机
原型样机的试制成功。也正是因为这种精神，才使得我们有信心能够在该新机研制
中更上一层楼，并争取创造明天更加夺目的辉煌。

涡扇500发动机的研制已迈出了坚实的第一步，该发动机要发展成为产品投入市场
，还有很长的路要走，任重道远。但我们坚信，在集团公司大集团战略的指导下，
在全体参研单位激情进取精神的感召下，通过我们不懈的努力，一定能够为自主研
制我国小推力涡扇发动机作出更大的贡献。我们坚信，胜利永远属于在科学技术的
崎岖山路上不息攀登的人们！


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