一个面向国家需求自主提出的创新想法,衍生出具有独特优势的发动机……20年前,航天三院31所燃气增强系统研制团队种下一颗创新的种子,如今这颗种子成长为枝繁叶茂的参天大树,成果荣获国家级奖励,并惠及多个领域的产品发展。
灵感源于国家需求
做别人没做过的事,灵感从何而来?在团队技术带头人看来:“创新的灵感源自航天人热爱祖国的情怀,也源于主动思考国家需求和产品发展趋势、进行技术储备。”
同类产品发展的大趋势是更高、更快、更远,同时,也要更灵活——机动性更强。飞行器有需求,就要有相应的发动机。如何通过研制新型发动机提高飞行器的机动性?“正是瞄准这一国家潜在需求,团队从此开始了对于燃气增强系统的研究与探索。”裘总回忆。
研究过程难点重重。与常规发动机所追求的高比冲不同,燃气增强系统是需要长时间工作的小功率发动机,工作时间长,在研制中需要反其道而行,解决低速燃烧的问题。同时这也意味着发动机的结构强度、防热能力要更好,这需要团队优化总体设计、进行结构减重……
那时,团队里大多是初出校园的年轻人。攻关原创技术,国内外都没有资料可以参考借鉴。团队从方案制定、产品质量、试验现场等方面协同推进各项工作。成员们全身心投入,把复杂的图纸“印”在了脑子里。
攻关路上的第一个“拦路虎”就是热防护技术,当时国内对复合材料的热防护、高承压等方面的认知积累还很少。从小实验到水压试验,团队在实践中逐步探索,在“无人区”走出了一条路。
“从概念方案到关键技术攻关再到整机试验,我们的新型发动机走过了完整的正向设计过程。”技术带头人说。
前行,不畏艰险
前行路上总有坎坷。在一次难度更大的飞行试验中,以往表现稳定的发动机却出现了问题。
设计师李主任第一时间前往现场开展工作,团队也开始了“归零”历程,努力解决问题。
经过近一年的苦战,类似的问题再次出现了。“没有前人的经验,我们当时认知不足。第二次出现问题后,我们真正定位了故障原因。”李主任说。
归零,既有技术要求,也有进度要求。寒冬的深山里,大家在厂房里连夜解决问题,凌晨还要赶回研究所进行试验验证和数据处理。“山里湿气重,凌晨雾气环绕。大家顶着疲乏乘车往回赶,感觉云里雾里地就回去了。”设计师程主任回忆。
这一年里,团队开展了20多次试验,试验频率比最初发动机研究攻关时还要高。试验台冬天冷、夏天热且蚊虫很多,发动机试验噪声也很大,但大家从不抱怨,习以为常。
最终,发动机迎来了“大考”。设计师刘总和团队成员在指挥大厅里全神贯注地盯着屏幕上的飞行数据,看着产品正常工作、落地、数据和预期一致,心里才终于放松下来。他们说,在庄重严肃的指挥大厅,大家克制着没有大声欢呼,但内心很激动。
试验成功的那天晚上,李主任一如既往地奔赴现场;或许是长期紧绷着的弦忽然放松,程主任在成功这晚晕倒了,醒来已是在医院里。“归零过程中虽然一次又一次遇到挫折,但大家坚持把这件事做了下来,这个过程最感人。最终这项技术能用上,能为产品发展贡献一份力量,大家都非常欣慰。”刘总说。
创新种子长成参天大树
20年前,31所研制团队能从原理层面出发,想到燃气增强系统这一技术方向,想必别人也能想到,为何时至今日仍没有同类产品出现?
在设计师常主任看来,在初期,大家只是看到了技术发展的基本方向,一边开展其他科研任务,一边研究探索。过程中,新技术的应用与成果逐渐显现,不断实现“沿途下蛋”。团队深刻地理解了燃气增强系统对于未来发动机发展的重要意义,这项技术也在31所从一颗种子长成了参天大树。
新技术探索不是一朝一夕的事。回顾这一路的创新历程, 是多个方面的因素促成了种子的发芽、结果。31所对创新想法与技术探索的包容度很高,长期支持并给予大家开放包容的环境;团队思路开阔,从问题出发想到创新理念,经过多年不断地思考、学习与实践才取得了如今的成果。
“如果要总结这些年来发展的关键词,我认为‘创新’肯定要排在第一位。这当中既有技术创新也有管理创新。”凌所长表示,31所集研究所和生产厂为一体,实现科研生产一体化,在厂所合一的模式下,从设计到生产、试验、验证,整个流程运转速度更快,产品迭代周期更短,内部协调效率更高,为技术创新提供源源不断的支持。
固体、液体、冲压、涡喷、涡扇……31所发动机种类众多,燃气增强系统在新型动力发动机的应用前景更加广阔,未来有望在太空旅游等众多场景中大显身手。(文/宋皓薇 徐阳)