北航教授在击落美国无人机发动上研发“涡喷11”,创造航发史奇迹

陈光/文

前些时到空军博物馆参观,当进入展览大厅时,看到悬挂在屋顶桁架下涂成红色的长虹1号高空无人驾驶侦察机,以及室外停机坪上时,挂在母机上的长虹1号,感到十分亲切,心情也十分复杂与激动,因为这型飞机用的发动机--以前称“216发动机”(现正式命名名涡喷11),它的发展与成功,也有我近十年付出的辛勤劳动与心血。

接受任务

1964年底至1965年初,我空军连续击落三架美国BMQ-34A型无人驾驶高空照相侦察机(最终空、海军共击落20余架)。

为了达到知己知彼以克敌制胜,1965年2月16日国防科委召开了关于组织研究BMQ-34A残骸的工作会议,此项任务(代号为“216”)由六院抓总,委托北航组织进行。

北航教授在击落美国无人机发动上研发“涡喷11”,创造航发史奇迹

图、洛克希德 DC-130下挂的BQM-34S

1965年3月16日开始,在北航进行了全机残骸的分析工作。我院共抽调102名各专业教职工,参加残骸分析工作。我与陈大光同志参与了发动机残骸分析工作。

面对从近两万米高空坠落的残破不全的发动机零件,经过两个月夜以继日的紧张工作,在将残骸进行分类、拼凑与绘制零件草图等工作的基础上,写出了216发动机初步分析报告。

随后将残骸进行了展览,组织领导机关及有关方面的技术专家进行了参观、座谈。不少领导同志、技术专家在参观发动机残骸并听取我们的汇报后,感到此种小型涡轮喷气发动机(J69),在当时是一种技术先进而国内又短缺,是值得引进与仿制的机种,希望进一步开展“半仿半研”工作,最终生产这种发动机。

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图、长虹1号

这个意见得到了空军与三机部领导机关的大力支持。1965年7月23日,三机部六院传达了总参的指令,无人机仿制先搞发动机,正式布置了测绘仿制发动机任务并明确由北航牵头。

从此,我们开始了发动机从残骸分析,测绘残骸零件,进行材料与工艺分析,完成零件草图与部件草图,送工厂进行图纸的全面审核,修改并完成全部生产图纸,所有生产用图纸及文件,最后都是由我与陈大光签署的。

1966年4月7日,三机部发文(66)三计字533号文“关于开展J-69发动机试制的通知”。通知中进一步明确216的测绘试制工作由北航继续负责,三机部几个工厂作为主要协助单位。

1966年6月,十年内乱开始了。一切正常工作陷于停顿,发动机的试制进程也被打断。但是有感于这个机种对国防及国民经济的重要意义,1967年8、9月份,趁“复课闹革命”之机,我院发动机设计及工艺两专业的教师、学生、工程技术人员和工人,自愿结合组成了30余人的继续研制小组(后为401室),我和陈大光同志也到这个小组继续参与216的修复与研制工作。

北航教授在击落美国无人机发动上研发“涡喷11”,创造航发史奇迹

首先从多台发动机残骸中找出完整的零件,以及基本可用的零件进行一般的修整后,组装成一台可用于试车的“美国”发动机(附件传动机匣因无完整可用的残骸,只能用钢板焊接一外置减速箱),进行摸底试车,然后逐渐用按设计图纸生产的零件取代美制零件,最终全部釆用我们自已生产的零件组装的发动机进行试车。

1968年春季,修复拼凑起来的旧发动机第一次在航院试车台台架上运转起来,而且转速达到发动机的最大转速-每分钟22000转,所有参与发动机修复工作的师生们,全都欣喜若狂。

想想看,将从2万米高空打下来的美机残件,修复拼装的“美国”发动机,能在我们手中运转起来而且达到它的最大转速,这不仅创造了我国航空发动机发展史的奇迹,而且也在世界航空发展史上创造了奇迹。

另外,它的开车成功,用现在的观点看,起到了一台验证机的作用,证明了这种拼凑修复方法的可行性,也增强了领导和大家的信心、扩大了影响,对其后的研制工作在十年内能持续进行起到了巨大的推动作用。

随后逐步串装部分国产零件的方法,又修复了5台旧的美制发动机。第一台全国产001号发动机于1971年6月完成了装配并进行了试车。

1970年9月,12月两次在东北与华北地区,用修复的216发动机为动力的修复的无人驾驶高空侦察飞机投放试飞成功。

1977年5月216发动机顺利通过设计定型国家鉴定试车,并被国家正式命名为涡喷11(WP11)发动机。

1978年5月,用004号发动机完成了无人机国家鉴定定型试飞任务。发动机随同无人机全机于1980年由国家航定委批准设计定型。

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神秘的球形钢罐

在打下的飞机残骸中,有一个足球大小的球形钢罐,钢罐用导管与揷在发动机尾喷管中的4根直约10mm的管子相连,因此,这个钢罐也被分配到发动机的残骸中,属于我们分析的对象。

空军领导特别关注此钢罐,认为是用于提高飞机升限用的高能燃料。因为当时我们的主力战机升限约为17km左右,而这种高空无人侦察机一般飞行高度为20km,是不是发动机采用了高能燃料,如果是的话,那又是一种什么成分的燃料呢?

空军领导希望尽快解开这个秘!

我们将钢罐中残留的液体通过空军送大连中科院化学研究所分析,分析结果出来后令人大感失望,这种液体不是燃料更不是高能燃料,而是最普通的浓硫酸。

为什么要向发动机尾喷管中喷浓硫酸呢?

经过调研,向尾喷管中喷浓硫酸一般是用于飞行表演拉烟,据空军有关人士介绍,该机进入我国空域后,机尾有明显的烟迹,很易被地面人员发现。

为什么这种飞机入侵国境后要拉烟呢,它的作用是什么。经过分析,认为拉烟可能是减弱尾喷管排出燃气的红外辐射能量的,为此,找到防化研究所,请他们通过试验来判断拉烟的作用。

在防化研究所试验基他,通过模拟的发动机尾喷管喷出高温的燃气流,用红外探测仪测量拉烟与不拉烟时燃气红外辐射能量,试验结果证明拉烟的作用就是减弱尾喷管排出燃气的红外辐射能量。

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美制无人机用它就是怕我方战机用红外导引的空-空导弹击中,但在我机先后打下三架以后,美军发现拉烟后仍被击落,拉烟作用不大,因而在以后打下的多架飞机中,均不装这种神的球罐了。

敬请期待下篇

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