中国海军装备新型燃气轮机 技术达国际先进水平

来源:中国航空报 作者:李晶雪 编辑:陶士亚 发布时间:2015-03-10 09:32


中航工业动力所副所长、系列燃机总设计师李孝堂

获评“风云人物”,是对动力所工作的肯定,对整个燃机研制团队的肯定,荣誉归属于为燃机事业奋力拼搏的广大参研人员,这些年来,我们魂牵梦绕的都是动力事业。燃机事业的新发展对我们提出了更高要求,我们要抓好当前、着眼未来,坚定不移地走独立研制我国自主知识产权燃机的道路,为燃机装备部队、走向更广阔的市场做出更大贡献!

  ——李孝堂

作为中航工业动力所副所长、燃机型号总师,在我国大中型航空发动机和燃机的设计研究中心,李孝堂带领他的团队迈入现代燃气轮机高度发展的时代,由航空发动机派生而来或利用航空发动机技术设计的燃机QD128、QD70、QD185、R0110等诸多型号燃机,面向国内外市场,走出国门。

越压越强 志在坚持动力激扬

14年前,“太行”发动机正在研制,李孝堂等就利用前期的技术资源进行设计和改进。作为型号总师,他经常深入一线与技术人员研究问题,那种百转千回的煎熬,他有切身体会。但越是困难越要拼,为了推动燃机的发展,他和他的团队必须全力以赴。

建立起燃机的自主研制体系、解决重型燃机受制于人的问题是所有燃机人的梦想,更是李孝堂和他的团队坚持十几年如一日默默付出的动力。

心无旁骛 磨砺真知厚积薄发

2000年,李孝堂作为副总师主责燃机研发,首次进行涡扇发动机核心机改燃机的第一型QD70燃机设计研制,涉及压气机、燃烧室、涡轮、动力涡轮等各大部件以及空气系统、燃油系统、滑油系统、控制系统等十余个新设计研制的子系统。经过两年的调试,2002年8月,QD70燃机完成出厂检验试车,移交黎明公司成套后运往中原油田濮城电厂;2003年1月,QD70燃机在电厂点火成功。目前,针对分布式供能、海上采油平台、备用电源等不同用途,该燃机已研制了系列化产品QD70A/B/C。

2002年,国家“十五”期间863高科技计划重大专项R0110重型燃机设计任务启动,李孝堂作为型号总设计师带领参研人员昼夜兼程苦战一年多,攻克了多项技术难关,完成了该重型燃机的设计工作,并于2003年12月顺利通过国家科技部的设计验收评审,该燃机在完成制造、总装及场内调试工作后,于2012年8月发往深圳中海油电站安装、示范发电,先后完成72小时单循环、168小时联合循环考核,于2013年3月21日通过国家验收。

2004年,某小档功率船用燃气轮机立项研制,这是海军首型动力单独立项的燃气轮机,也是航空工业首次承担研制自主知识产权的舰船动力。李孝堂作为燃机型号总设计师,面对研制时间短、任务急、技术难度大等困难,采用一系列先进技术,采用并行工程及项目管理方式,设计、生产、试车台改造及装配加工等各方面工作安排合理,相关部门责任明确,高速运转。2006年12月,该燃气轮机在试验基地A205老试验台调试,标志着航空工业具有自主知识产权的动力产品将开拓出又一全新的应用领域。之后,在新建试车台上仅用69天就完成了整机耐久性考核试验。2008年4月,该型燃机顺利通过技术鉴定,综合技术指标达到国际先进水平,2015年初通过样机技术鉴定,现在用户已小批量订货并装船。

QD128燃机在技术中取得了多项创新突破。QD128燃机以“昆仑”航空发动机为母型机,总体气动设计中采用了多学科综合设计技术,综合权衡性能、寿命等各种要求,达到整机的最优化设计。通过QD128燃气轮机的研制,在国内首次完成了航改中档功率燃气轮机从方案论证到商品化整个研制过程。研制过程中充分发挥了自身的技术优势,解决了航改燃气轮机从空中到地面使用、从烧油到烧天然气、返修寿命从几百小时到上万小时的几十项关键技术。

2002年,首台发电机组研制完成,QD128燃机正式成为动力产品;2003年7月,首台QD128燃机机组在中原油田试验电站成功点火并发电运行。2004年,黎明公司在大庆油田建设QD128机组商业示范试验电站,2010年,QD128燃机机组累计实现运行超过15000小时。该燃机已在国际国内市场销售和应用。

尽心竭力 打造团队积蓄优势

自主研制能力水平体现于航改燃机设计体系的建设。李孝堂提出了以提升设计能力为核心,科学发展、需求牵引和继承创新的设计体系建设总体思路。目前,动力所建成了包括设计规范、设计软件和数据库在内的航改燃机设计体系;建立了不同功率档次航改燃机技术验证平台以及较高技术水平的整机和部件试验验证平台。在此过程中,形成了一整套整机与部件的气动、结构、强度、试验和测试系统专业的设计和试验规范,形成了航空发动机改型燃气轮机的工程设计与试验方法,更培养了一批优秀的研发人才。

如今,动力所在燃机领域已初步形成了功率覆盖1000千瓦到11万千瓦的微、轻、重谱系化的燃机发展格局。但李孝堂和他的团队并没有因此停下奋斗的脚步。他提出了燃机型号研制发展要分三步走:QD70、QD128燃机是迈出的第一步——好用;QD185中档功率燃机是第二步——打基础上水平;某大功率燃机是第三步——迈入高端。

目前,动力所正按照三步走的规划快速推进,QD185性能指标达到同档功率世界先进水平,已完成厂内试车,准备在电厂发电;大功率间冷循环燃机技术验证机试车已达到设计状态,性能指标达到世界同档功率船用燃机领先水平。

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