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中國艦用燃氣輪機總工程師、院士聞雪友訪談錄

中國網 | 時間: 2007-08-22  | 文章來源: 現代艦船

中國艦用燃氣輪機總師聞雪友訪談錄

聞雪友,中國工程院院士。1940年出生,1962年7月上海交通大學畢業後分配到中國船舶工業總公司第七研究院703所工作至今,1984年6月任研究所總工程師,1992年至2000年任研究所所長。聞院士長期從事艦船/工業燃藝輪機裝置的研究設計工作,曾任我國多型艦用燃氣輪機機組的研製負責人,後又曾組織實施多項與燃氣輪機相關的大型民用工程,為我國艦用燃氣輪機的發展和民用化進程做出了重要貢獻。在40多年的科研生涯中,聞院士獲國家及省部級科研成果獎8項。聞院士現任某型國産化船用燃氣輪機的總設計師和”高溫氣冷反應實驗堆”工程中我國首次研製的”閉式氦氣透平壓氣機組”的總設計師。2007年6月,本刊記者對聞院士進行了專訪

記者:聞院士,您幾乎親歷了我國艦用燃氣輪機發展的全過程,請您談談我國艦用燃氣輪機的研製是如何起步的?

聞院士:我國艦船燃氣輪機研發的起步並不算晚。根據《國防科學技術十年規劃》,1958年開始著手研發計劃的具體組織實施,決定成立南、北方兩個聯合設計組,先開展大、中、小三型機組的可行性論證和方案設計。1960年初,在對方案設計審查的基礎上,確定重點進行6000馬力艦用燃氣輪機的研製工作。為加強艦船蒸汽輪機和燃氣輪機的設計、研製工作,決定成立專業研究所。

與此同時,在1959年底,根據中蘇雙方的協定,蘇聯將其研製的第一型艦用燃氣輪機M-1加速機組的圖紙運抵中國。M-1曾裝于蘇聯183K型魚雷快艇,功率4000馬力,翻修壽命100小時,在蘇聯已淘汰,引進該機組進行仿製的目的旨在技術練兵。

所以開局、佈局是不錯的,一開始就是自行設計和仿製兩條路並進。

有件事值得提一下,那時我曾在一內部資料中看到一條消息,説是曾將BK-1航空渦輪噴氣發動機(”米格”-15的發動機)直接安裝在快艇上,在青島海域做噴氣推進的試驗,試驗時其聲音就仿佛噴氣機飛過一般。也許這是中國第一次將燃氣輪機與艦船結合的嘗試,儘管很特別。

難以置信的是,在當時對艦船燃氣輪機知之甚少,工藝水準也很低的狀況下,從M-1圖紙到達,經翻譯、消化、工藝準備、試製和裝配,僅用11個月上海汽輪機廠就完成了首臺樣機的製造。

由於原機結構設計存在缺陷,加之製造、裝配品質欠佳,蘇方又未提供計算資料,臺架試車並不順利,歷經3年才通過了驗收試驗。其間排除了大量故障,做了大量改進設計。例如,原機軸承回油溫度高,軸承跑道過度磨損,攻關組最終採用多噴嘴供油和腰鼓型滾棒軸承使問題得以徹底解決。又如在艇上做全速試驗時,突然一聲轟響,煙囪裏衝出一股火光,發動機不轉了。分析結果認定,壓氣機導葉與隔板均為鋁材,且隔板有中分面,剛度較差,當高工況時隔板剛度不足導致與轉子輪盤相摩擦産生高熱所致。為此對原結構做了改進設計,排除了故障。

為促進燃氣輪機裝艇應用,軍方將一艘高速炮艇改裝為試驗艇。該艇採用2臺12V180柴油機作巡航機,1臺M-1作加速機。該艇幹1966年底開始先後在吳淞、舟山、青島、旅大等海域進行海上試驗,1臺新機組運作106小時,達到原設計性能,經返廠檢查,各部件良好,復裝後繼續使用。1971年,該試驗艇正式移交東海艦隊。

這是我國在水面艦艇上正式採用燃氣輪機的第一次嘗試,經過試製、陸試、科研性試驗、小批生産、裝艦設計、海上實艇試驗諸階段,積累了寶貴的第一手實踐經驗,對培養艦船燃氣輪機設計、製造、運作技術隊伍起了入門作用。

6000馬力的燃氣輪機加速機組則是我國自行設計、研製的首型艦船專用機,1964年完成設計。當時參加設計的大多是20、30歲的年輕人,懷著為建立一支強大海軍的目標而勤奮工作,充滿青春活力。由於樣機僅加工1臺,主要部件既是試驗件又是樣機正式部件,為保證一次成功,步步謹慎小心。進行了60余項部件試驗,以驗證機組的設計思想和部件性能,並根據試驗結果對部件做了改進。整機試驗階段曾發生渦輪葉片嚴重燒傷、主軸承損壞等事故,最終完成500小時耐久性試車。其後進行小批量生産,同時開展了雙機並車傳動裝置的研製,包括行星減速器、液力耦合器、自動同步離合器及其自控系統,整套雙機並車傳動裝置在陸上試驗站進行了150小時長期試車。這也是我國第一次進行並車傳動裝置的研製。在整機及裝置試驗中進行了詳盡的科研性測量和試驗,獲取大量寶貴的數據和資料。遺憾的是,雖然整個動力裝置的可靠性已滿足要求,具備了裝艇使用的條件,但因研製週期過長,原裝獵潛艇的計劃調整而未能裝艦使用。

該型發動機的研製成功開創了我國艦船燃氣輪機自行設計的先河,打破了”零”的記錄,從技術到材料全部立足於國內,研製中所積累的一整套設計、製造、試驗、運作實踐經驗和技術設施、手段,為我國艦船燃氣輪機的進一步發展和應用奠定了堅實的技術基礎。

正因為在6000馬力燃氣輪機中完全自行研製的壓氣機獲得成功,在該壓氣機前加0級、00級,使空氣流量、壓比增加,又將燃氣初溫提高到1000℃,發展出一型12500馬力的船用燃氣輪機,這是後話。



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