研制涡桨5甲-I那些事
在中国航空工业历史博物馆的二层展厅,陈列着一台涡桨5甲-I型发动机。这台从东北千里迢迢运来的发动机,有怎样的故事?
1982年4月4日清晨,天津张贵庄机场,天气良好,气氛紧张又有序。
飞机跑道两旁,5辆消防车、4辆救护车、两辆小客车、两辆吉普车整齐排列,10名救护人员带着担架伫立待命;第三机械工业部、中国民航局的领导,指挥和试飞机组人员各就各位。大家焦急地等待着一个结果、也即将记录下一个激动人心的时刻……
5时54分,搭载着涡桨5甲-I发动机的运7飞机在几秒钟内准确完成了单发停车、收起起落架等动作,以理想的爬升率飞跃到120米的高空,接着持续上升。6时03分,飞机平稳着陆,宣告起飞重量19.2吨单发起降试飞成功。接着,该飞机又顺利完成了起飞重量21吨的单发起降试飞。
机场上的人们欢呼、雀跃、拥抱,庆祝单发起降试飞成功这一在我国航空史上的壮举。
单发起降试飞,是飞机在特殊危险状态下的试飞科目,用以考核在两台发动机中一台关闭的情况下,仍能保证飞机正常起降的安全性。这种试飞难度大、危险性高。但为了确保在特殊情况下飞机的安全飞行能力,第三机械工业部和中国民航局决定共同组织运7飞机单发起降试飞。当时的设计人员不怕危险,亲自登机进行各项试验。最终,东安人的努力没有白费,试飞圆满成功,涡桨5甲-I发动机终于满足了运7飞机的要求。
涡桨5甲-I发动机单发起降试飞的成功,为运7飞机完成试飞考核任务、为我国民用飞机发展创造了条件,也作出了贡献。然而,成功的喜悦之余,鲜有人知的是,研制背后的故事。
时间回溯到1979年,当时,运7飞机配置的是涡桨5发动机。虽然涡桨5发动机的研制已经成功填补了我国航空工业的空白,为国产第一架中型客机提供了动力,结束了中国人无法自己生产客机的历史,但由于运7飞机在南方高温、高原地区试飞的过程中出现了满载起飞时功率不足的现象,满足不了民航的使用要求,经过反复论证,相关部门决定更换运7飞机的发动机。
当时,东安提出了两个方案:一个方案是涡桨5甲改型降功率使用,也就是现在用的涡桨5甲-I发动机;第二个方案是在涡桨5的基础上,仿制苏联的发动机,改型设计涡桨5乙型发动机。这两种发动机都研制出来了,后来在评审选择的过程中,综合两种发动机的表现,最终选择了涡桨5甲-I发动机。
1979年10月,第三机械工业部在西安召开了运7飞机换装发动机的选型论证会。东安在认真研究了国家当时航空发动机的设计、生产和使用的具体情况后,向会议提出以涡桨5甲型发动机为原型机,进行再改型设计,发展成为涡桨5甲-I型发动机,作为运7飞机新的动力装置。这个建议得到了会议的同意。
西安会议后,东安立即组织有关技术人员开始了涡桨5甲-I型机的改型设计工作。为满足运7飞机的技术要求和安装互换性,东安在涡桨5甲型发动机的排气段轴向尺寸、涡轮盘和燃烧室火焰筒外壁中段材料、发动机Ⅱ级转速控制系统等本体结构上作了一系列的改进。
1980年4月,东安对一台已试飞过100小时的涡桨5甲型发动机进行改装,组装了第一台“Ⅰ批”涡桨5甲-Ⅰ型发动机,成功地进行了300小时等效试车。
在此基础上,东安又组装了3台“Ⅰ批”发动机,于1980年7月至11月,装在运7飞机上进行性能匹配试飞。试飞结果表明,涡桨5甲-I发动机起飞功率大,温度特性好,大大改善了运7飞机的高温高原性能,解决了起飞功率不足和不能满载飞行的问题,基本上满足了运7飞机的技术要求。
为了延长发动机使用寿命,东安于1981年初又对涡桨5甲-I型“Ⅰ批”发动机进行了8个项目的结构改进。同年10月,“Ⅱ批”第一台发动机装上台架进行延寿摸底试车,1982年1月和9月,两次顺利通过了1000小时延寿试车考验,并进行了批量生产。
1982年7月,涡桨5甲-I发动机通过中国民用航空局、空军、海军和航空工业部组织的技术鉴定。1982年7月24日,运7飞机经国家军工产品定型委员会批准设计定型。涡桨5甲-I发动机随运7飞机开始交付民航使用。
涡桨5甲-I型发动机的成功研制,展示了东安设计人员和工人们敢啃“硬骨头”的决心和艰苦奋斗的老军工精神,锻炼和培养了一批航空发动机设计、制造人才,并为东安进一步发展成为大中型涡桨、涡轴式发动机制造厂奠定了基础,更加为我国民用飞机的研制和发展贡献了力量。