“昆侖”巍峨“太行”蒼茫
———我國航空發動機發展之路
宋亞林
航空工業是知識密集和技術密集的高科技產業。航空發動機更是典型的技術密集和高附加值的高科技產品。它要在高溫、高壓、高轉速和高負荷等苛刻條件下長期、反複地工作，要求重量輕、體積小，使用安全可靠、經濟性好，因而必須設計精巧、加工精密、使用高性能材料和成附件。研製航空發動機技術難度大，投資多，周期長，風險大。世界上能搞飛機製造業的國家不少，而能獨立研製發展航空發動機的隻有美、英、俄、法等少數幾個國家。
一、艱難跋涉話“昆侖”
發達國家都對軍用航空發動機核心技術實行嚴密封鎖。走獨立自主研製航空發動機的道路，研製發展先進水平的航空發動機是我國的必然選擇。
20世紀60年代初，為打破國際上對我國的航空發動機技術的封鎖，獨立自主地發展我國的航空動力尖端技術，航空工業在沈陽成立了沈陽發動機設計研究所（簡稱動力所），大批創業者懷著航空報國的執著理想，彙聚到沈陽開始了艱苦卓絕的大會戰。
“昆侖”發動機從1984年6月開始，經曆了由驗證機到原型機的研製階段。1991年4月，“昆侖”發動機作為我軍新機選用的動力裝置，列入國家重點型號加速研製。軍方要求：飛機原則上不做改動，要求“昆侖”與現役同類發動機比，做到外廓尺寸不變、空氣流量不變、安裝形式不變；要嚴格按照以國家軍用標準編製的型號規範進行研製，這意味著要一步跨上與國際先進標準接軌的台階；要求“昆侖”推力要大，耗油率要低，可靠性、維護性要好。
到1991年年初，動力所設計的“昆侖”發動機按照空軍提出的戰術技術要求，采用了許多新技術，先後進行了兩次重大修改設計，攻克了壓氣機轉子葉片和渦輪葉片斷裂等技術關鍵。
“昆侖”研製中遇到了最大的難題：由於壓氣機喘振裕度不夠，造成高壓壓氣機和低壓壓氣機工作不匹配。在這之前，攻關組曆經3年多時間，通過修改設計提高了低壓壓氣機的喘振裕度。
1993年12月12日，是中國航空工業史上值得紀念的日子，“昆侖”發動機裝機首飛成功。首飛半年後，攻關組經過多次修改設計和試驗，最後高壓壓氣機采用高擴穩增益的機匣處理技術，以新的結構取代了“放氣”裝置，終於攻克了困擾“昆侖”多年的高壓、低壓壓氣機不匹配這一重大技術關鍵。
“首飛不易，定型更難。”“昆侖”是第一個按國家軍用標準研製的發動機，攻關組為了一絲不苟地貫徹國家軍用標準和型號規範，決心編製出符合要求的材料手冊。他們與北京航空材料研究院等20多個單位協作，在收集了16000多爐次十幾萬個數據和17種新材料補充試驗的基礎上，花了8年時間編輯出版了我國第一部《航空發動機設計用材料數據手冊》，不僅解決了“昆侖”研製的燃眉之急，而且為今後航空發動機設計奠定了堅實的基礎。
攻關組經過數年奮戰、數萬小時零部件試驗、數千小時整機試車，先後排除了發動機振動過大、渦輪導向葉片燒蝕、火焰筒裂紋等上百個技術故障；順利通過了國內新研製發動機第一次進行的轉子超轉與破裂、低循環疲勞等部件試驗和整機試車考核，以及所有成附件的環境試驗。
“昆侖”在1997年四季度高空大馬赫數試飛中，發動機先後出現3次喘振停車。在試飛現場，攻關組首先對“昆侖”進行噴水逼喘試驗，進一步考核喘振裕度。從工作原理到設備選型、選材、給水加溫、防凍、過濾、測試、支撐結構等每一個細節都嚴格把關；經過20多天緊張的噴水逼喘試車，弄清了故障原因，終於使高空大馬赫數停車這一通常至少需要1年才能解決的重大技術關鍵隻用了4個月就徹底攻克。
攻關組借鑒國際上先進的氣膜冷卻技術，大膽采用複合氣冷空心渦輪葉片。它被譽為現代航空發動機技術“王冠上的明珠”。這種葉片不僅包括先進的設計技術、高溫材料技術，還包括定向凝固技術、無餘量精鑄技術、五坐標數控打孔技術、磨粒流光整技術、無損檢測技術、冷卻試驗技術、高溫塗層技術。動力所為攻下複合氣冷空心渦輪葉片這項尖端技術，組成了“國家隊”，集中國內最優秀的設計、材料、工藝、加工、檢測等方麵專家參加研製。經過8年研究、改進、試驗、再改進、再試驗，終於掌握了這項尖端技術。2001年12月20日，我國第一台具有自主知識產權、自行設計的“昆侖”高性能雙轉子加力渦輪噴氣發動機終於試製成功。