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我国成功研世界唯一JF12超高音速激波风洞 重型燃气轮机下线


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站  2012-09-03

 

我国成功研世界唯一JF12超高音速激波风洞(图)

JF12高超声速激波风洞专门针对五倍音速以上的超高速飞行器试验。图为美国X-51高超音速飞行器。

  “据我所知,这个设备是世界唯一的,不仅在于它产生的流场区域大、气流速度高、试验时间长,更重要的是应用了最独特的爆轰驱动技术,克服了自由活塞驱动技术的弱点,是在俞先生的指导下由你们研究所发展起来的。你们将为获得的可靠的高超声速试验数据感到骄傲。”这是国际著名激波管技术专家、国际激波研究院创始人高山和喜教授对JF12复现高超声速飞行条件激波风洞的赞誉。

  “JF12激波风洞从概念、设计、加工、安装、调试、性能试验到现场测试,历时4年。项目组几多坎坷,几多艰辛,终于不辱使命,完成任务!”这是中科院力学所高温气体动力学国家重点实验室主任、国家重大科研装备研制项目组负责人姜宗林近日在JF12风洞验收通过后的感慨。

  高山和喜提到的“俞先生”,是“两弹一星”元勋郭永怀的学生、中科院院士俞鸿儒,激波风洞爆轰驱动技术的创始人。JF12风洞项目于2008年1月启动,是财政部和中科院共同支持的8个重大科研装备研制项目之一。此举被认为是落实《国家中长期科学技术发展规划纲要(2006—2020年)》的重要措施,其使命是通过自主创新模式,探索发展重大先进科研装备的途径,以切实改变我国科研仪器大部分依赖进口和仿制的局面。

  5月14日,中科院组织权威专家对JF12风洞进行验收。专家委员会一致认为,该项目面向国家重大科技项目和学科基础研究需求,利用中科院力学所独创的反向爆轰驱动方法及一系列激波风洞创新技术,研制成功了国际首座可复现25—40公里高空、马赫数5—9飞行条件、喷管出口直径2.5米/1.5米、试验气体为洁净空气、试验时间超过100毫秒的超大型高超声速激波风洞,整体性能处于国际领先水平。该风洞具有高超声速飞行器试验的地面复现能力,为我国重大工程项目的关键技术突破和高温气体动力学基础研究提供了不可替代的试验手段。

  这些专业术语和数据意味着什么?

  姜宗林告诉记者,民用飞机的飞行速度一般为Ma0.8(即马赫数0.8)以下的亚声速(一个马赫数是一倍声速)。高超声速指飞行器达到Ma5以上的飞行速度,Ma7则意味着从北京到纽约的时间将由现在的14小时缩短到2小时。

  姜宗林说,高超声速科技是航空航天领域的高新技术,关系到国家安全和国际战略格局,是世界各个航空航天大国竞相研究的热点,而高超声速飞行器的研发离不开风洞这个摇篮。

  在北京市怀柔区一栋长条形的灰色建筑内,记者得以一睹被国际同行称作“Hyper-Dragon”(超级巨龙)的JF12风洞的威颜——她的主体是一根架起来半人多高、金属质地的长管子,265米的身长居世界激波风洞长度之首。姜宗林说,做出这个相貌平平的管子并不容易,项目组首创了超高压、大口径合金钢管设计技术和超高压爆轰段夹膜机设计技术,并与北方重工合作突破了高强度合金钢管大口径深孔加工技术。JF12激波风洞的研制推动了我国重大科研装备的设计与加工技术的发展。

  近日,中国空气动力学学会前理事长、著名空气动力学家张涵信院士参观JF12激波风洞,并在留言簿上写下感言:“创新理论,成功实践,中国制造,世界领先”。JF12风洞的研制依据我国独创的爆轰驱动方法,并进一步发展了一系列的自主创新技术,开启了我国大型气动实验装备建设由仿制到创新研制的新纪元。(记者 罗晖)

    [科技日报]

我重型燃气轮机下线 国防动力不再完全靠进口

资料图:中国R0110重型燃气轮机剖析模型

  当空警2000、空警200、歼10、歼11首次亮相,飞过庆祝新中国成立60周年阅兵式的天安门广场,举国沸腾,世界震惊……被比作“工业之花”的航空工业,是一国技术、经济、国防实力和工业化水平的重要标志。肩负着航空报国、强军富民的使命,我国航空工业逐步形成了专业门类齐全,科研、试验、生产相配套的高科技工业体系。特别是新世纪以来,中航工业瞄准一流,勇于创新,研制出一批具有自主知识产权的航空装备。

  跻身系列化信息化体系化发展航空装备国行列

  10年来,航空工业的科技人员瞄准一流,大力开展集成创新、原始创新、引进消化吸收再创新,突破了一大批航空核心技术、关键技术和前沿技术,完全掌握了第三代战斗机和发动机、涡扇支线客机、先进直升机研发技术,使我国跻身于能够系列化、信息化、体系化发展航空装备的国家行列。仅在“十一五”期间,中航工业获得国家科技进步奖17项、国家科技进步特等奖2项,先后研制完成多种新型军用机和各种导弹,多型号成系列的航空发动机和机载设备也投入批量生产。如今,又有一大批新的先进航空装备在加速研制中。

  20世纪90年代,第三代战斗机成为西方发达国家主力战机,发达国家开始研制下一代战斗机;发展中国家大量第二代战机即将退役,迫切需要更新飞机,提高综合作战效能。巴基斯坦空军一直关注中国歼7后继机发展和超7项目。中巴专家经过几个回合交流,决定合作研制发展多用途轻型战斗机。中国的航空工业在全面创新中,开始了新一轮进军世界的旅程,通过集中力量组织外贸后继机的自主研发,闯出了产品出口与技术转让相结合的出口新模式。

  2009年JF—17“枭龙”飞机出口巴基斯坦的10亿美元合同,一举刷新了我国军贸出口单笔合同金额最高纪录,实现了从产品输出向产品与技术双重输出的转变。而EC175直升机,实现了中国在航空领域国际合作从小伙计到大股东的转变,建立起既有中国特色、又能融入世界航空经济的产业链,成为中国航空工业与国际合作的又一成功范例。

  创新,源源不断地创新,成为航空工业迅速融入世界的资本,让中航工业在国际同行中的地位大大提高。2009年,中国航空工业集团公司成为我国首家跻身世界500强的军工企业;2012年,中国航空工业集团公司再次入选世界500强排行榜,并在航空航天和防务类企业居全球第九位,站在了与欧洲宇航、波音公司等世界级航空军工企业同台竞技新起点上。

  “尖端、核心的技术也买不来,想发展必须自主创新。”

  “关键是想创新、能创新、坚持创新。”中航工业董事长林左鸣说。

  不论是军品还是民品,不论是国家重点型号机还是以市场为取向的产品,都把自主创新放在行业企业发展最重要、最优先的位置。

  R0110重型燃气轮机,在中航工业黎明公司也被称作“争气机”。世纪初的黎明公司,刚刚军转民,承受着巨大的生存压力。但黎明还是果断聚集航空发动机工业最精粹的力量,向装备制造业王冠上的明珠——燃气轮机发起进攻,生产出我国首台具有完全自主知识产权的重型燃气轮机,使我国在国防、重工业领域的动力装置不再完全依赖进口。“我们就是要争一口气,在这个高科技行业实现国产装备的突破!”在黎明干了40多年的工程师周义说。

  “再穷不能穷研发。”中航工业每年都有严格控制的资金计划,唯独对技术开发和员工培训费用“上不封顶”。中航工业创新科技投入机制,一方面争取重点项目的国家投入;另一方面通过提取企业盈利、吸引国内外投资、资本市场融资,形成支撑自主创新的多元投入机制。中航工业的技术创新基金规模,已从2005年的4000余万元增长到“十一五”期间超过12亿元,引导旗下企事业项目配套投入达24亿元。

  众手推、泰山移。中航工业的分子公司、科研院所分布在全国各地,各有各的“绝活”。如何形成合力,集中最优要素、最大资源自主创新?中航工业2008年组建后,立刻着手改革,打造支撑自主创新的体制机制,建立了涵盖航空各专业领域和基础技术领域的科技创新体系,组建若干飞机、发动机、机载专业化能力中心。针对国家大飞机专项、ARJ21等重大项目研制,中航工业更是组织精兵强将,集智攻关,确保成功。

  研制周期长、投资大、风险高是航空工业自主创新的一个显著特点。以航空发动机为例,从型号立项到顺利批产即使一帆风顺也需至少十几、二十年的时间。如何始终不渝地坚持创新?林左鸣认为,信念和信心是第一位的。很多人看到中航工业近年来不断涌现的创新成果,却不知道中航工业还把大量的财力人力投向前沿技术和基础技术研究。“这些研究可能几年、十几年都不会有什么看得见的成果,却为企业积累后劲,是我们必须坚持的。”

  “干惊天动地事、做默默奉献人”

  勇担重任、激情进取,是航空精神的核心所在。

  2010年3月18日,中国独立研制的AC313大型直升机首飞成功,结束了中国不能生产大型民用直升机的历史,有人将其称之为“使命型号”。

  2008年10月22日,温家宝总理到北京航空航天大学调研,谈到处理堰塞湖时说当时不得不向外国租用米—26直升机,“这很刺痛我的心”,“我们应该立志,让中国自己的直升机能够制造出来。”

  中航工业牢记总理嘱托,集中所有优势力量发起攻关。所有的参与者都憋着一股劲儿,不造出中国自己的大型直升机誓不罢休。时隔一年多,国产AC313大型直升机顺利首飞。整机性能达到国际第三代直升机水平,引发世界直升机强者的广泛关注。

  持以之恒、坚韧不拔,是航空精神最可贵之处。

  歼10飞机立项,是上世纪80年代末。当时,我国的航空工业水平还相对较低、技术储备不足、人才断层明显。就是在这样的起点上,一批航空人静悄悄地开始了适应21世纪作战环境的新一代歼击机的研制。全体参研人员攻克了以多学科综合优化、先进气动布局、数字式电传飞行控制、大系统综合集成等为代表的设计和综合技术。在这个过程中,困难层出不穷、失败屡屡出现,但都不曾改变航空人的决心和信心,最终打造出了具有自主知识产权的世界先进战机。“歼10飞机走过的历程,是一条坚韧不拔、自强不息的攀登之路。歼10飞机的研制,积累了自主研制先进战斗机的成功经验,同时也积累了一笔宝贵的精神财富。这是我们参与世界先进武器装备竞争的制胜法宝。”总设计师、中国工程院院士宋文骢说。

  无私奉献、耐得住寂寞,是航空精神最让人敬佩的地方。

  “干惊天动地事、做默默奉献人”——这是许多航空人的真实写照。不少科研工作者,用一生的时间、全部的精力投入在某个重大项目上。由于航空工业的敏感性,成果往往不为外人所知,甚至家人都不甚了解。目前,中航工业汇聚了大批优秀而有责任感的航空人才。其中两院院士17人,全国技术能手110多人。航空发动机专家吴大观,更以其对航空事业几十年如一日的执着奉献,感动了全国人民,激励着航空人前赴后继,拼搏奉献。

  想创新 能创新 坚持创新(短评)

  自主创新贵在“想创新”。自主创新才能自立自强。从中航工业的实践不难看出,创新是企业培育核心竞争力的关键环节。一个企业只要掌握了核心技术,就有可能声名大振,甚至实现跨越式发展。发达国家的关键核心技术,不会轻易放手,我们也很难引进来。要加快发展,壮大实力,关键还要靠我们自己。

  自主创新重在“能创新”。走自主创新之路,必须大力培育、全面增强自主创新的能力。企业是自主创新主体,增强自主创新能力就要充分树立企业的主体意识,增加技术创新的投入,加强关键技术的开发,培养创新型领军人才,把打造自主品牌、开发具有自主知识产权的产品作为发展最重要的目标。增强自主创新能力,既要用好市场这只“看不见的手”,也要用好政府这只“看得见的手”。

  自主创新难在“坚持创新”。中航工业几十年的历程说明,自主创新不是件容易的事。在创新的过程中,可能会遭遇失败,反复试验却白忙一场,大量投入打了水漂;可能长时间看不到希望,受到周围的怀疑,甚至自己也会信心不足;可能科研成果喜人但市场效益一般。这就要强化激励机制,加强知识产权保护,建立和完善鼓励创新的市场环境和政策体系。

    [环球网-人民日报]

 

 

   

 

 

 

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