成果简介

　　“昆仑”发动机是中国第一台自行设计、试制、试验、试飞的航空发动机，是国内目前最先进的中等推力级的军用涡喷发动机，由当时的中国航空工业第一集团公司沈阳发动机设计研究所总设计，沈阳黎明航空发动机集团公司、西安航空发动机（集团）有限公司等34个单位联合研制，军用代号涡喷14。其于1984年立项，后经几百项严格的地面试验和空中试飞后，于2002年7月被国家军工产品定型委员会正式批准设计定型，研制周期长达18年。它的研制成功标志着我国航空发动机从只能测绘仿制、改进改型跨入了自行研制的新阶段，结束了我国长期以来不能自行研制航空发动机的历史。

历史背景

　　二20世纪80年代，我国航空发动机的研制能力已有了长足进步，生产出了一大批性能较为先进的涡喷发动机来满足国防体系建设的需要。但国际空军武器装备的升级换代，对推进技术提出了越来越高的要求，而我国发动机行业仍停留在20世纪60至70年代的技术水平。依靠引进买不来现代化的国防技术，走独立自主研制道路是历史的必然，因此，能否为国产战机装上中国自己研制的强劲“心脏”是解决中国战机所面临的各种问题的关键所在，“昆仑”发动机正是在这样的背景下登上了历史舞台。

创新历程

　　1984年“昆仑”发动机开始进行验证机研制，3年后验证机达标，1987年顺利转入原型机工程研制。在研制初期并没有一个固定的装机对象，直到1991年才确定下来。

　　“昆仑”发动机上马之初便遇到了困难。1984年国家颁布新的国家军用标准，新的标准是以国际通行的涡喷涡扇发动机规范为基础编制的，与以前的标准有很大不同，这就意味着此前所有针对发动机的设计、材料、试验标准全部要推倒重来，这对于自行设计经验不足、技术基础十分薄弱的航空发动机行业来说无异于摸着石头过河。按照当时国军标和型号规范的要求，我国材料性能数据均不符合要求。为了一丝不苟地贯彻国军标和型号规范要求，发动机攻关组下决心编出符合要求的材料手册，而项目组则协同行业内外20多家研究单位收集了16000多炉次的十几万个数据，做了17种新材料补充试验，花了8年时间制定出了我国第一部《航空发动机设计用材料数据手册》，不仅解决了“昆仑”研制中的燃眉之急，也为以后航空发动机的设计奠定了坚实基础。

　　1991年初，发动机研制工作又遇到了一个棘手的难题。压气机是发动机最重要的核心部件和安全运行的保证。“昆仑”发动机的压气机分低压、高压两部分，由于压气机喘振裕度不够，造成高压压气机和低压压气机工作不匹配，中、低转速下都出现了失速和喘振问题，这就像一个人发生了哮喘，只能进气而不能出气。气流在压气机里来回震荡，造成不稳定。当时，首飞的日期已经迫近，而要在短期内解决这一问题困难又很大。经过反复讨论，总设计师严成忠决定采用“两步走”方案：第一步是用中间机“放气”来保证首飞，第二步采取新的措施取消“放气”解决喘振问题，保证定型。1993年12月12日，“昆仑”首飞成功。首飞后，攻关组先后设计了14种低压压气机试验件和13种高压压气机试验件，用新的结构取代了“放气”装置，终于攻克了困扰“昆仑”多年的高、低压压气机不匹配这一重大技术难题。

　　初尝胜利的喜悦，参研人员备受鼓舞，但接下来是更为艰巨的挑战。按照当时研制任务书型号规范以及上级追加的考核要求，“昆仑”必须要通过多达259项严格的地面考核与几百次空中试飞，才能最终达到定型标准。其中，数十项高难度试验在国内尚属首次。进入空中试飞后，随着试验环境的改变、试验项目数量的增加和试验难度的不断加大，发动机先后出现了管路渗漏油、空中润滑油消耗量大、舱温高等问题，特别是在高空大马赫数试飞中，“昆仑”发动机先后出现了3次喘振停车事故。经过20天多的紧张工作，严成忠与参研人员一起查阅分析了数以千计的试飞数据，掌握了相关数据、查清了故障原因，终于使“高空大马赫数停车”这一通常至少需要1年才能解决的关键技术难题只用了4个月就被彻底攻克。

　　2001年9月，“昆仑”发动机结束了全部空中试验科目，12月顺利通过300小时严格的寿命试车。2002年5月，通过定型技术审查，7月正式批准设计定型。历时18年，“昆仑”发动机正式完成全部研发任务。在“昆仑”发动机的整个研制过程中，共完成零部件试验603项，工时累计达数万小时，包括整机试车数千小时及大量空中试飞，其试验项目之多、范围之广、难度之大，在国内航空发动机研制史上都是空前的。

重大意义和深远影响