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邹正平: 航发研究不以型号牵引为主

来源:科技日报 作者:叶枫 2017年03月13日 05:19
[导读] “这些年我国在航空发动机领域进步巨大,但跟国外差距并没明显缩小,原因就是国外也在进步。”邹正平认为,这与国外研究体系有很大关系。

                                   邹正平 北京航空航天大学能源与动力工程学院教授

“这些年我国在航空发动机领域进步巨大,但跟国外差距并没明显缩小,原因就是国外也在进步。”邹正平认为,这与国外研究体系有很大关系。

两会前夕,在北京航空航天大学航空发动机气动热力国防重点实验室,笔者见到能源与动力工程学院教授邹正平。

欧美技术发达,重视每一个环节,在科学层次上对发动机内部机制进行细致的研究,以获得新的科学认知;又通过学术界与工程界紧密结合,将科学上的认知转换为工程上可用的新的设计方法和手段,并进行充分的实验验证,以提高技术成熟度,最终用于航空发动机型号的设计。

反观我们以前,不重视科学问题研究和技术的积累、验证,一切技术问题以型号牵引为主,即型号出现问题后再寻找技术上的解决方案。由于研制周期的限制,只能“头痛医头、脚痛医脚”。很多关键技术没有真正掌握,或是技术成熟度不够,导致设计者很难把握结果。这也是过去型号研制中问题多、周期长的根本原因。

“如何将基础研究和工程应用结合起来,非常重要。过去高校里不少老师,做基础研究完全不管工程上能否应用或如何应用,这也是在航空发动机领域,基础研究很长一段时间内得不到重视的重要原因。基础研究解不了航空发动机的‘近渴’。”邹正平开玩笑说,“就像做流体力学的,不知道水是湿的。”

“我们希望将基础研究和工程设计紧密联系起来,并在二者之间架起一座桥梁。”邹正平走的就是这条路,即从工程实践中提炼科学问题,进行细致的基础研究以产生新的物理认知;在此基础上,提炼相应的数学物理模型,并发展新的设计方法或手段;通过与航空发动机研究所的合作进行不同层次的验证,以提高技术成熟度。

这些年邹正平团队取得了不少成果,以航空发动机涡轮部件研究为例,如何降低涡轮部件的重量和尺寸对提高航空发动机的推重比具有重要意义。他们通过研究大幅度提高了涡轮叶片的气动负荷,从而减少涡轮叶片数量,甚至减少叶片排数,最终达到减轻重量的目的。

“飞机飞得越高,大气越稀薄,空气密度越小,航空发动机都会遇到雷诺数效应,即部件效率会呈明显下降趋势。”邹正平介绍,“夸张点说,如果飞机上升到20公里高度,航空发动机低压涡轮部件效率,可能会下降6至10个百分点,意味着发动机的耗油率相应增加6%—10%。”邹正平花了大量时间,研究低压涡轮部件效率为何大幅降低。据了解,国外设计较好的航空发动机低压涡轮部件效率在20公里高度下降6%左右,而邹正平通过与航空发动机相关研究所合作,发展了相应的设计方法,实验表明变化幅度不到2%

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[责任编辑:xiangzheng]
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