中航商用航空发动机有限责任公司 鹰击长空青年团队
2015-04-22
中航商用航空发动机有限责任公司是国家大型客机发动机重大专项的主承制单位,大型客机发动机技术的突破,将会带动一批新兴产业的发展,提升地区制造业的整体竞争力。同时,作为上海高新技术产业聚焦九大重点领域之一的商用航空制造业的重要组成部分,大型客机发动机项目落户上海,不仅能够满足我国民航业发展的需求,更重要的意义在于带动上海高新技术产业的发展,加快实现上海产业结构的优化升级。
目前国内可用于包容性与外物吸入损伤试验的设备资源分散,且多用于通用性技术研究,达不到包容性与外物吸入损伤试验对设备性能的特定要求,不具备包容性与外物吸入损伤试验所要求的流程规范,青年团队在此基础上,开展包容性与外物吸入损伤试验与数值仿真平台建设,并取得了突破性成果。开展了机匣等效平板靶板冲击试验、机匣等效环形试验件旋转冲击试验、空心风扇叶片试验件鸟撞冲击试验等设计验证性试验与仿真校核试验。对在工作中遇到或发现的关键技术问题,以团队为主体,组织跨部门资源,协同开展关键技术突破,开展了空心风扇叶片扩散连接焊焊缝强度研究、空心风扇叶片厚壳单元有限元建模技术研究、航空发动机高应变率材料本构关系及测试标准研究等多项关键技术研究,并成功转化为大客发动机研制工程设计输入。
青年团队立足专业岗位,在航空发动机包容性与外物吸入损伤领域刻苦钻研。采用创新的管理结构、创新的流程、创新的产学研合作模式,解决商用航空发动机研发过程中的众多棘手问题,有力的支撑了大客发动机项目。通过积极参与大客发动机工程研制工作,根据验证机研制时间节点,协调跨部门IPT团队资源,组织完成商用大涵道比涡扇发动机初步设计阶段钛合金空心风扇叶片鸟撞,风扇
机匣/压气机机匣/涡轮机匣叶片脱落包容能力分析,为工程设计方案提供初步设计阶段设计方案转阶段评审校核分析报告。
为顺利开展基础预研和支撑工程研制工作,通过各类项目申报,吸引外部资金支持,开展包容性与外物吸入损伤技术研究,2010年以来,获得国家自然科学基金“超塑成形/扩散连接焊缝受力机理与断裂行为研究”项目资助一项,资助金额25万元。获得工业和信息化部民用飞机专项科研“钛合金宽弦空心风扇叶片气动及结构设计”项目和“风扇叶片抗硬物冲击典型损伤的设计与评估技术研究”项目资助2项,资助金额500余万元。获得航空基金重点项目“钛合金空心叶片撞击损伤机理及模拟方法研究”和“人工鸟本构模型及动力学参数的研究与验证”,上海科委重大项目“商用航空发动机鸟撞与包容性适航验证关键技术研究”,上海市浦江人才计划项目“航空发动机高应变率材料本构关系及测试标准研究”,上海市经济与信息化委员会项目“商用大涵道比涡扇发动机包容性仿真分析与验证技术”五项省部级项目资助,资助金额500余万元。基于上述工作所申报的“商用航空发动机包容性与外物吸入损伤适航验证平台建设与应用”,获得2012年度中国产学研合作创新成果奖。
团队成员对所承担的研究和型号研制任务,各负其职,按时按计划完成各年度目标,任务完成率均达到100%。创新成果包括:(1)叶片脱落机匣包容过程模拟,建立了国内首个应用于实际航空发动机工程设计的包容性分析模型;(2)整机适航审定试验过程模拟,通过本项关键技术研究,可以减少真实发动机整机试验次数(3000万人民币/次)、节约试验成本,确保研制周期;(3)钛合金空心风扇叶片鸟弹冲击试验,集中优势资源,突破了超高速鸟弹弹体发射技术,提升了国内试验水平;(4)机匣等效平板靶板冲击试验,弥补国内空白,首次采用空气炮发射超大质量金属弹体,并实现了试验过程的安全可控;(5)环形机匣旋转冲击试验,群策群力,集中突击,通过改进现有试验过程,压缩试验时间50%以上,确保了大客发动机验证机研制节点的完成。
通过对设计分析流程的总结、固化,撰写并发布包容性与外物吸入损伤领域“发动机包容性及外物吸入损伤适航验证规范”等企业技术标准7项,公司流程体系建设“FAA33.76吸鸟适航性相关部件设计”等流程指导书6项。公开发表各类学术论文15篇,申请并公开专利11项,发布企业标准8份。团队始终贯彻协同共进的人才培养模式,通过团队交流和内部培训,获得全员能力的提升,最终实现个体成绩的展现,2010年至今,申报并获批高级工程师1名,工程师5名,助理工程师2名。
商用大涵道比涡扇发动机包容性与外物吸入损伤适航性设计、仿真与验证关键技术研究与平台建设能够填补我国在这一研究领域的空白,促进我国发动机设计体系和适航验证体系的完善,同时促进发动机研发人才梯队的形成和相关学科建设。