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十年砺剑铸魂,AG600羽翼之上的跨越

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看航空 2021-10-22 16:09
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9月3日,航空工业惠阳自主研制的JL-4A/1型螺旋桨取得中国民用航空局颁发的型号合格证,成为国内首款获得型号批准的复合材料螺旋桨,填补了民用复合材料螺旋桨领域研制空白,在中国螺旋桨发展史上具有重大里程碑意义。

从2011年递交螺旋桨型号合格证申请书,到2021年获中国民航型号合格证,十年,惠阳人这样一路走过……

创新

创新是引领发展的第一动力。为降低研制风险,主制造商最初选择的是已获TC证的涡桨发动机和金属螺旋桨。但随着螺旋桨系统技术的不断发展,以及主机先进性的必然要求,螺旋桨桨叶、桨毂材料变革势在必行。

航空工业惠阳主动提出为AG600飞机研制复合材料螺旋桨,希望让我国自主研制的大型水陆两栖飞机配装更为先进的国产螺旋桨系统,迈上国际同等技术水平的台阶。经多轮论证和多方沟通协调,得到了各方的认同与肯定,最终确定了六叶复合材料桨叶、复合材料整流罩和轻合金桨毂的螺旋桨构型,即JL-4A/1型螺旋桨。

与金属材料相比,复合材料具有可设计性强、易实现复杂型面零部件成型、抗疲劳断裂性能好、保障性好、复杂环境下耐介质腐蚀优势明显等特点。但同时,也增加了诸多新的挑战:复合材料与金属材料具有不同的疲劳特性和失效模式,对环境敏感性也不同……很多未知领域等待着惠阳人去探索。

挑战接踵而至,项目团队迎难而上,取得一个又一个突破。JL-4A/1型螺旋桨系统研制期间创造了多个第一——第一次研制复合材料整流罩;第一次完成螺旋桨防冰系统的定向设计;第一次通过螺旋桨鸟撞试验;第一次通过螺旋桨雷击试验;第一次通过六袖桨毂疲劳试验……辛苦和付出带来的是我国航空螺旋桨系统自主研发、制造、试验、检测技术能力和管理水平的提升,是国产航空螺旋桨系统产品的更新换代。

担当

项目总师徐丁丁常说:“要主动作为,机会不会给没有准备的人。”在确定了为AG600飞机配装六叶复合材料桨叶、复合材料整流罩和轻合金桨毂的螺旋桨构型后,多年潜心研究复合材料螺旋桨的徐丁丁主动请缨,带领项目团队开启了自主研发之路。

我国自主研发的螺旋桨开展适航取证工作,是一个从无到有的过程。在确定适航取证规范过程中,设计所负责该项目的同事多次往返北京,与审查组专家反复沟通,不断补充完善报告。复合材料螺旋桨适航取证规范的确定,为日后公司甚至是国内复合材料螺旋桨的适航取证工作都奠定了基础。

惠阳积极配合审定中心,协助开展多个适航条款的解读工作。对于惠阳的条款解读代表来说,出差成了家常便饭。参会、研讨、撰写会议报告,白天开会,晚上写报告。有时旅馆里连桌椅都没有,就把枕头摞起来当桌子,笔记本放在上面,蜷在床上写,资料铺满了整张床,工作到凌晨三四时是常事,梳洗一下,第二天继续参会研讨……

适航取证规范确定了,适航解读条款通过了,接下来重担就落到了负责试验部分的技术人员和试验人员的肩上。

负责材料级试验件制备工艺工作的工程技术人员,一入职就投入JL-4A/1型螺旋桨材料级试验件制备的工艺工作,并经手了每一件材料级试验件。项目开展过程中,他遇到过无数难题,进行过无数次尝试,年轻的他失败过、迷茫过,却从未动摇。面对问题,他深入分析原因,制定改进措施,每天在现场指导试验件制备,挽起袖子跟着大家一起干……

电阻应变片连接应变仪并传输到电脑终端便形成桨叶试验的第一手数据。每台JL4A/1型螺旋桨上贴片数量可达数百个,贴片大小在0.5~4毫米区间,且对位置、方向、角度、环境都有极高要求。负责这项工作的是一名女职工,在试验初期很长的一段时间里,受各方面条件限制,部分贴片工作需在户外进行。华北地区冬天的户外气温低达零下十几度,夜晚则更低,而她则需要长时间在户外弯腰低头保持几乎静止的状态。

问她为什么可以坚持这么久,她莞尔一笑,“我从进厂就学这个、做这个,这就是我的工作。”

在JL-4A/1型螺旋桨项目团队,这样的故事还有很多。整体统筹设计管理工作的设计总师,从研制方案可行性论证到符合性验证方案确定,再到逐个条款关闭,每一阶段都有她活跃的身影;统筹沟通协调工作的负责人,从项目启动一直坚守到退休;统筹规划材料级试验的检验员,进行了大量细致严谨的试验工作……在螺旋桨研制的历史长河中,十年,不过弹指一挥间,对他们而言,却是人生中最宝贵的一段时光。

协同

JL-4A/1型螺旋桨研制过程中,惠阳各部门凝心聚力、团结共进、攻坚克难。公司同时还得到航空工业集团公司和机载系统等上级单位的大力指导,以及航空工业通飞华南公司、复材中心、中国航发南方公司、航材院等兄弟单位的鼎力支持。

研发过程中,各种挑战接踵而至。从总体研制方案制定到条款技术内涵挖掘、确定符合性验证要求、制定符合性验证方案,再到完成材料级、部件级和产品级试验,整个过程环环相扣,需要密切协同。这其中有项目团队对适航条款的“咬文嚼字”“敲骨吸髓”,也有设计、工艺和生产一线人员的精益求精、殚精竭虑,还有无数协同服务部门背后无私地支持与配合。

在进行JL-4A/1型螺旋桨材料级试验符合性验证的过程中,出现了试验件试制屡次不合格的问题。设计所、工程技术和质量部门以及复材车间等通力协作,进行了从设计到工艺到加工,再到检验的全流程的细化和优化,并借助行业优势资源,最终突破了这一瓶颈。

2018年11月28日,惠阳自主研制的JL-4A/1型螺旋桨项目斩获第三届中国军民两用技术创新应用大赛金奖。作为航空航天领域唯一一个金奖项目,JL4A/1型螺旋桨具有高效、低噪、高保障性的优势,产品性能达到国际先进水平。这是惠阳人智慧的结晶,是航空工业各相关单位通力协作、并肩努力的结果。

JL-4A/1型螺旋桨的成功研制,是航空工业在螺旋桨产业领域坚持自主创新的重大成果,为我国先进民用航空螺旋桨的发展奠定了基础,为后续AG600飞机研制及进入市场提供了有力支撑。通过项目研发,惠阳形成了科研、生产、试验相配套,具备研制高性能航空螺旋桨能力的科研体系,培养了一支技术精湛、能打硬仗的螺旋桨研发团队。

在全面建设新时代航空强国新征程上,惠阳始终坚持技术引领,研发驱动,不断探索螺旋桨系统的前沿技术,提高产品正向研发能力和未来新型号技术成熟度,持续提升核心竞争力。坚定航空报国初心,笃行航空强国使命,积蓄新力量、担当新使命、展现新作为。

树高叶茂,系于根深。自力更生是中华民族自立于世界民族之林的奋斗基点,自主创新是我们攀登世界科技高峰的必由之路。从2011到2021,十年,蹄疾步稳;十年,终磨一剑。惠阳守正创新,协力同心,善作敢为,正向着高质量发展目标奋楫扬帆!

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