张恩和：没有解决太行发动机可靠性问题，却是我国航发最大功臣

点击：  作者：细说科技    来源：细说科技头条号  发布时间:2021-09-05 11:08:19

 

随着越来越多国产先进战机装备部队，我国越来越有底气打败任何来犯之敌。这种大好局面最重要的依托就是我国通过太行发动机彻底治愈了国产战鹰的“心脏病”！

 

那么，你知道研制出太行发动机背后的最大功臣是谁吗？

 

他就是太行发动机总设计师张恩和！

 

 

太行发动机总师——张恩和

 

当然，这么说有人又会反驳：他只是带领团队研制出太行发动机，并没有彻底解决发动机的可靠性问题。真正算得上好用的小涵道比涡扇发动机是太行改进型发动机。

 

太行发动机也叫涡扇10发动机，首个型号称为涡扇10A发动机，推力132千牛，但可靠性堪忧，因此始终没有装上单发战斗机歼10及其改进型号。真正解决可靠性问题的型号是涡扇10B，推力144KN，但总师并不是张恩和，而是刘永泉。

 

然而，虽然总师张恩和没有解决发动机可靠性问题，但他仍然当之无愧是我国航空发动机产业的最大功臣！值得所有中国人铭记！

 

这么说的主要原因是，第三代大推力航空发动机太复杂，研制难度非常高，但是一旦研制成功，带来的技术红利也是超乎想象的。这么说很多人还是无法理解，那就以工业强国、科技强国法国作为例子吧。

 

为了彻底掌握航空发动机研制规律、建立完整的航空工业体系，从1945年开始，法国就在德国BMW03发动机技术基础上开始研发阿塔系列发动机，前后耗时24年，先后研制出13个小型号，直到了1969年研制出阿塔9K50，才将发动机推力从1吨级提升到7.2吨，并装上幻影50战斗机列装部队。

 

正是因为有了这个系列13个型号航空发动机的历练，法国才能很快在此基础上于1976年8月研制出M53涡扇发动机（设计定型），距离研制出阿塔9K50的时间也不过短短7年时间而已。1990年5月，法国又研制出推重比达到9，推力为75千牛的M88-2发动机，但实际上，紧急情况下这款发动机可以牺牲寿命增加推力，达到8吨以上的推力。这个推重比甚至达到第四代航空发动机的水准。此外，法国也已经造出推重比达到10以上，推力达到90千牛的M88-3涡扇发动机。

 

 

法国M88-2涡扇发动机

 

由此可见，如果没有前期通过13个型号，循序渐进改进发展，历练研制队伍，建立完整工业，法国根本不可能在短短的24年时间就摇身一变，成为继美、俄、英三国之后的航空发动机强国。从中也可以看出航空发动机研制的复杂性和研制难度，即便是老牌工业强国法国也要耗费几十年才能真正掌握先进航空发动机技术，更何况是工业基础薄弱的中国。

 

通过这个案例看，或许大家也就能够理解“太行发动机”项目的重大意义吧？没错，正是在张恩和总师的坚持不懈努力下，我国同样通过“太行发动机”的研制，打了一场漂亮的航空发动机翻身仗！由于对国家技术进步贡献特别突出，“太行”发动机项目先后获国防科工委科技进步特等奖、国家科技进步特等奖。

 

 

正在试车的太行发动机

 

来看看张恩和总师到底有什么突出贡献：

 

一、通过太行发动机项目研制，培养了大批具备自主研制能力的航发技术人才。

 

太行发动机是中国首个具有自主知识产权的高性能、大推力、加力式涡轮风扇发动机，它结束了国产先进涡扇发动机的空白。在此之前，我国都是通过仿制国外航空发动机来为国产战机解决动力的。然而，如果只会仿制，我国只是能够照猫画虎造出别人早已装备的航空发动机，但却永远也不知道别人是怎么造出来的，以及如何改进升级。这就带来一个很致命的问题，我国刚刚仿制成功一款航发，别人就已经开始测试更先进的航发，甚至已经列装更先进的航发。如果无法获得别人的先进航发，我国航发水平就只能原地踏步，领空安全更是无从谈起。

 

想要扭转这种受制于人的被动局面，唯有培养自己的航发独立研制能力。太行发动机研制项目正是在这样的背景下被提出来的。

 

航空发动机与其说是设计出来的，不如说是试验出来的。在研制过程中，初始设计并不能完全达到预期，必须通过各种测试不断发现不足、问题，不断修改设计，甚至重新设计。因此，必须通过一个型号，独立设计、制造、试验，走完航发的完整研制流程才能培养出具有独立研制能力的航发技术人才。

 

 

CFM56改进型之一CFM-3发动机

 

在此要特别强调一点，太行发动机的核心机研制过程确实参考了CFM-56的核心机，但并不是照搬照抄，而是为了少走弯路，仅做技术参考而已。这么说是有根据的：当时我国的缺少粉末冶金、单晶叶片，制造工艺也达不到美国的水平，根本无法仿制需要先进材料、制造工艺的CFM-56核心机。

 

事实上，太行发动机的核心机就是立足于自己的工业基础、材料技术，参考CFM-56核心机独立设计而来。后来的官方消息也证实，在太行发动机基本型涡扇10A设计定型仅10年之后，2015年，我国就顺利研制出推力更大、可靠性很高的涡扇10B。如果当初太行发动机核心机是完全仿制CFM-56核心机，我国根本不可能在这么短的时间研制出涡扇10B。

 

据人民网报道，“太行”研制团队先后成长出十几名所领导、副总设计师，数十名学术技术带头人，这些高端人才如今已成为各个型号、重要岗位的技术骨干，成为中国自主研制航空发动机的中坚力量。其中就包括涡扇10B的总设计师刘永泉！

 

 

涡扇10B总师刘永泉

 

由此可见，我国确实在张恩和的带领下研制出了太行发动机，并成功培养出具备独立研制能力的研制团队。虽然涡扇10A可靠性不好，但至少培养出了具有型号完整研制经验的研制团队，为后续先进航发更上一层楼奠定了最重要的人才基础！

 

二、通过太行发动机项目研制，我国成功建立起一整套完整的航空发动机工业体系。

 

太行发动机采用三级风扇，七级压气机，一级高压涡轮，二级低压涡轮，共十三级，即所谓的3+7+1+2结构的大推力高推重比、低涵道比先进发动机。

 

十三级叶盘所处的运行环境、所需的性能要求各不相同，需要研制各种先进材料才能满足要求。据了解，为了满足航发材料需求，我国研制出大量性能各异的先进材料，例如DD6单晶合金、FGH95粉末冶金、钛合金等等先进材料。

 

 

我国研制的第三代单晶叶片

 

仅仅有先进材料还不行，先进航发还需要先进工艺才能造出合格的零部件。因此，还需要研制大量先进制造工艺、设备。例如单晶炉、等压锻工艺等等。

 

通过太行发动机项目，我国成功建立起一整套完整的涡扇发动机研制体系，为后续更先进型号航发的研制奠定了工业基础！

 

三、通过太行发动机项目研制，我国成功建立起一整套质量管控体系。

 

早期，我国仿制的航空发动机寿命短，仅几十小时使用寿命，推力小，推力不超过10吨，装配工艺落后。然而第三代航空发动机寿命要求大大提升，例如美国的F110系列航发，寿命更是高达6000小时以上。

 

相比以往的航发，第三代航发的制造工序更多，工艺要求很高，必须要有一套标准化质量管控体系，否则难以保障造出质量稳定、性能可靠、寿命足够长的航发。如果技术工人没有按照生产技术要求生产零部件、装配零部件，那将导致发动机无法达到设计指标，甚至引起发动机故障。

 

 

Al-31F

 

以俄罗斯AL-31F发动机为例，由于生产线技术工人平均素质下降严重，发动机装配质量每况愈下，质量问题丛生。某国用户在进行战斗机首次出厂试飞时，就因AL-31发动机故障而坠毁，试飞员被迫跳伞。在事后事故调查中发现，该发动机残骸的高压压气机第一级可调叶片有多个零件忘记装配，从而导致压气机叶片折断。另据媒体报道，2017年，苏-30战机的最大买家，印度军方也曾公开对外界抱怨，AL-31发动机经常性的引擎空中熄火和发动机故障，导致目前该国只有一半的苏-30MKI处于可用状态。

 

由此可见，建立一整套标准化质量管控体系非常重要，它关系到航发生产线的技术工人能否按要求严格落实各项生产规定。我国也正是通过太行发动机研制项目，成功建立了一整套标准化质量管控体系，确保后来我国能够生产出合格的航空发动机。

 

综上所述，正是有了张恩和带领团队研制出太行发动机，我国才能借此建立起一整套完整的涡扇发动机研制体系，我国才能在短时间内不断推陈出新！如今，涡扇10B、涡扇13系列、涡扇20、涡轴9、涡轴10等新航发层出不穷，涡扇15、涡扇19等比肩世界顶尖水平的先进航发也取得重大进展！

 

 

安装2台太行改进型航发的歼16战机

 

太行发动机研制成功以后，太行总师张恩和在面对记者采访时曾风趣地说：“即使我们这帮老家伙回家了，我们的发动机事业照样可以干下去，年轻人已经成长起来，通过一个太行，我们培养锻造了一支队伍，我们已经有了承担更高端、更艰巨、更光荣任务的基础，太行只是我们事业的开始。”

 

上文提到的传统工业强国法国用了24年时间完成这个过程，而我国通过太行发动机，从1987年开始到2005年前后也耗时18年才完成这个过程。对于工业基础薄弱的我国来说，简直就是奇迹！从中也可以看出以张恩和为首的研制团队有多么努力！

 

事实上，张恩和总师长期带病工作，不顾个人利益，高尚的人格深深感染了一大批航空人。

 

18年，6570多个日日夜夜，为了“太行”，多少人倾注了满腔热血，华发早生，多少人积劳成疾、英年早逝，但都终生无悔。

 

总师张恩和曾说过：“我愿用我全部的生命从事科学研究，贡献给生育我、栽培我的祖国和人民。”他不仅是这么说的，也一直是这么做的！

 

1997年夏，为了解决装机问题，张恩和几乎天天都呆在装配厂房，年近60岁的他不时地在装配架上爬上爬下，一次突然一脚踩空翻了下去，头撞在装配架的横梁上，鲜血喷涌而出，当场昏倒。经过抢救，他睁开眼问的第一件事不是个人安危，而是问发动机附件排好没有？

 

在亲友、同事眼里，总师张恩和这一生除了吃饭、睡觉，就是干发动机：去世前十一个月，他才从岗位上正式退休；去世前一个月，他还在课题组，指导年轻人攻克项目难题；去世前两周，发烧住院的他拔下点滴，带着药品飞赴成都，又辗转乘车２个多小时，担任某课题评审组组长；去世前一天，他仍然撑着虚弱的身体，在病床上联系赴京参加研讨事宜……

 

 

张恩和在生产车间的照片

 

２０１６年１１月１３日，“太行”发动机总设计师、中国航空发动机集团动力所原副所长张恩和，在辽宁省沈阳市因心衰逝世，终年77岁。

 

中国航发动力所原科技部职工杨仲田称张恩和是工作狂。

 

张恩和的妻子段馨田边抹眼泪边说：“为了发动机，他拼了一辈子命，真的是太累了，这下他终于能歇一歇了”。

 

“父亲贫血症很严重，已经十几年了。他的肝脏上还长着一个肿瘤，从起初几厘米到了最后十几厘米，直到走的时候都没切掉。”儿子张德军摇着头说，“一直劝他去住院做个引流手术，可他就是舍不得那几天时间，始终不肯。”

 

除了一生为我国航发事业鞠躬尽瘁，总师张恩和更是不计个人利益。

 

虽然并不缺钱，但张恩和穿的裤子却打着补丁，枕巾坏了还要“缝一缝接着用”，一辈子都蜗居在单位家属院的一个老小区。2007年，张恩和荣获香港“何梁何利基金科学与技术进步奖”，但他最先想到的却是鼓励年轻人，20万元港币奖金全部拿出来捐给动力所，设立“青年科技创新基金”。

 

张恩和用一生诠释了“鞠躬尽瘁，死而后已”这句话。虽然他已经走了，但他的光辉形象将永远烙印在人民心中，他的高尚精神将继续发扬光大！在此，向太行发动机总师张恩和深深鞠躬，并祝愿祖国航发事业早日赶超美国！

 

来源：细说科技头条号