九月的長安街,旌旗獵獵,戰(zhàn)車隆隆。在紀念抗日戰(zhàn)爭勝利80周年的盛大閱兵式上,中國展示了多款先進武器裝備,其中長劍-1000高超聲速巡航導彈的亮相引發(fā)了全球關注。這款革命性武器可實現(xiàn)10馬赫巡航速度,刷新高超音速巡航導彈的世界紀錄。最大射程可能達3000–4000公里,可覆蓋第二島鏈關鍵目標。各種先進戰(zhàn)機、預警機翱翔九天,展現(xiàn)了我國強大的國防科技實力。

而這些尖端武器的研發(fā)成功,離不開一個關鍵裝備的支持——風洞試驗、飛機發(fā)動機高空實驗平臺。作為國內領先的高端裝備制造企業(yè),陜鼓研制的連續(xù)式跨聲速風洞、超聲速風洞、飛機發(fā)動機高空實驗臺中的關鍵設備——超大型軸流壓縮機組,助力模擬飛行器高空試驗,為包括高超音速武器在內的各類航空航天裝備研發(fā)提供了關鍵試驗數(shù)據(jù)。
風洞試驗:尖端武器的必過關卡
風洞及飛機發(fā)動機高空實驗臺被喻為“飛行器的搖籃”,它是模擬飛行器高空試驗的關鍵設備。而壓縮機則是風洞試驗平臺的“心臟”,其性能直接決定了試驗結果的準確性和可靠性。沒有高性能的風洞壓縮機,就無法模擬高超音速飛行環(huán)境,各類導彈和飛行器的研發(fā)也就無從談起。陜鼓的產(chǎn)品正是滿足了這一關鍵需求,為國防新武器的研制提供了堅實基礎。

攻克難關:打破國外技術壟斷
長期以來,航空航天高空試驗臺、連續(xù)式跨聲速風洞、超聲速風洞用大型軸流式壓縮機技術都被國外壟斷,西方發(fā)達國家不僅在技術上對我國嚴密封鎖,而且產(chǎn)品也不允許出口。
上世紀90年代,陜鼓軸流壓縮機專業(yè)研發(fā)團隊就開始研制我國連續(xù)式跨聲速風洞、航空航天領域超大型軸流壓縮機組,陸續(xù)攻克了低雷諾數(shù)、大流量、高壓比、高排氣溫度、高轉速下高性能優(yōu)化設計,大型空心軸開發(fā),大型焊接件質量控制、超低負壓下的防漏油、長軸系轉子動力學,以及多臺壓縮機之間各種串并聯(lián)的控制技術等一系列技術難題,打破了國外對該領域的技術壟斷,填補了一項項國內空白。并成為全球軸流壓縮機年產(chǎn)量最大的供應商企業(yè)。

近年來,陜鼓還在持續(xù)創(chuàng)新中尋求技術的再升級、再突破,建成了高效率、高性能、高可靠性的軸流壓縮機基本級性能實驗研究平臺。陜鼓研制的全球最大、技術最先進的AV140軸流壓縮機,就為航空航天飛行器的研發(fā)提供了至關重要的試驗環(huán)境和支持。

AV140機組是超大型軸流壓縮機組,機組運行風量為每分鐘20000~25000立方米、壓比為8~9,均為目前全球工業(yè)用軸流壓縮機領域之最。機組轉子直徑達1.4米,總重量達400噸。是我國航空發(fā)動機高空模擬試驗的核心動力裝置,也是冶金特大型高爐、催化裂化、壓縮空氣、儲能、遠程氣體輸送等多領域裝備的“動力心臟”。
一臺AV140軸流壓縮機由機殼、承缸、調節(jié)缸及轉子等組成,轉子看起來像“狼牙棒”,上面裝有868個動葉,承鋼上裝有1074個靜葉,加起來共有1942個葉片。動靜結合,保證軸流壓縮機的正常作業(yè)。

空氣進入軸流壓縮機后,轉子能達到每分鐘2500轉,動葉高速旋轉時會對氣體做功,氣體受力后高速流動進入靜葉,靜葉的作用是擴壓,將動能轉化為壓力能,使得氣壓升高,實現(xiàn)最大風量每分鐘20000立方米,即每分鐘氣量相當于一個標準足球場的大小、一座3米高廠房的體積,轉化效率達到92%以上。該機組新型高效葉型和空心轉子的全新設計開發(fā),確保了裝置整體運行更加穩(wěn)定和高效節(jié)能。
與此同時,為推進大型高端裝備國產(chǎn)化,近年來,陜鼓還在持續(xù)創(chuàng)新中尋求技術的再升級、再突破,并在對國內外前沿技術廣泛調研基礎上,博采眾長,建成了高效率、高性能、高可靠性的軸流壓縮機基本級性能實驗研究平臺,創(chuàng)新研究實驗方法,對CFD(計算流體動力學)流體仿真計算結果進行驗證,為國產(chǎn)大型高端裝備技術提升提供了有力支撐。
閱兵見證:從試驗場到閱兵場

同樣亮相閱兵式的鷹擊-19、鷹擊-17、鷹擊-20等高超聲速導彈,鷹擊系列導彈完善了立體反艦體系,是捍衛(wèi)海洋權益、爭奪制海權的“戰(zhàn)略重錘”;鷹擊-21、東風-26D等高超聲速導彈,是具備全天候作戰(zhàn)能力的新型殺手锏;還有新型隱身無人機等,這些導彈及智能化作戰(zhàn)裝備的研發(fā)同樣離不開高性能風洞試驗平臺的支持。

陜鼓的設備為這類尖端武器的氣動設計、熱防護系統(tǒng)等關鍵技術的驗證提供了不可或缺的支撐。除了導彈武器,陜鼓的設備還廣泛應用于我國航空發(fā)動機高空試驗臺位的抽氣系統(tǒng)領域,為國產(chǎn)戰(zhàn)機發(fā)動機的技術進步做出了貢獻。

隨著國際軍事競爭格局的變化,高超聲速武器已經(jīng)成為各國競相發(fā)展的重點領域。在這場高科技競爭中,陜鼓將繼續(xù)為國防現(xiàn)代化建設提供強有力的技術支持。
當閱兵場上的歡呼聲漸漸散去,陜鼓人的創(chuàng)新腳步從未停歇。他們用默默無聞的奉獻、用自主創(chuàng)新的決心,筑牢國家安全的科技基石。未來,陜鼓也將繼續(xù)以科技創(chuàng)新為引領,為實現(xiàn)中華民族的偉大復興作出新的更大貢獻!
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