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甘晓华:攻克发动机难关 让进口军机重上高原
    给战鹰一颗强健的“中国心”——记中国工程院院士、空军某装备研究院总工程师甘晓华
 
    航空航天,动力为先。翻开世界航空史,能独立研制飞机的国家有20多个,而能独立研制航空发动机的国家则屈指可数。
 
    一台发动机、一堆零部件、一组电开关,有一位“航空人”每天的大部分时间都在面对这些冷冰冰的“铁疙瘩”,拆了装,装了拆,开了关,关了开,一遍遍地重复,仿佛发动机的叶片,循环往复,不知停歇。然而,也正如发动机托起了一架架战鹰放飞蓝天,这个人所肩负的事业,承载着一支军队,乃至一个国家和民族几代人的飞天梦想。
这个人,就是空军某装备研究院总工程师甘晓华。
 
    让“瘫痪”战鹰重新翱翔蓝天
 
    1998年11月,成都某机场,薄雾低垂。
 
    一架架战鹰呼啸着开足马力,飞向雪域高原。此举标志着某引进型飞机发动机国内自主修复成功。
 
    这一刻,来之不易。
 
    这是我国上世纪80年代引进的某型先进战机,因长期在高原恶劣环境下使用,发动机未到寿命便被迫停止复杂环境下的训练。
 
    当时受国外技术限制,该机所有部件无法进口和返修。因无技术资料、无修理备件,要自主修复世界先进战机,国内军工企业都无能为力。
    眼看重金引进的主战飞机就要成为一堆废铁,时任空军某装备研究院某所发动机研究室主任甘晓华的心急如焚。
 
    听说他要接过这块“烫手山芋”,不少人劝他别犯傻,弄不好赔了夫人又折兵,太不值得。
 
    “这是一项打破国外限制的‘争气工程’,再苦再难军人也要往前冲。”甘晓华除了能力上的自信,更有一份军人的豪气。他凭借多次解体维修该发动机的经验,说服主管部门,主动接下这一任务。
 
    一个只有二三十人的研究室,按照甘晓华提出的方案,找资料、改设备、建试车台,开始向这个世界技术难题发起冲击。
 
    一个个不眠之夜,一次次试验……终于修复了第一台发动机,并自主研制出与之配套的试车台。终于,“争气工程”进入调试阶段。当大家翘首期待成功时,迎来的却是“当头一棒”:发动机扭矩不稳定,调试失败。
 
    一天、一周、一个月,问题仍未找到。直到第三个月,他们才查出原来是功率测试设备问题。
 
    翌年“五一”,修复的第一台发动机再次试车。试车组完成冷开车、热开车、低状态运转、高转速运转测试后,开足马力进行最关键的全功率运转测试。
 
    当时,现场气氛异常紧张,大家屏气凝神,紧紧盯着设备上的数据变化。
 
    “成功了!”随着甘晓华的一声大喊,试车台前一片沸腾,奋战一年的他们,此刻相拥而泣。
 
    经鉴定,该型发动机经维修后使用性能达到标准,功率平均提高10%,自主修建的试车台系统精度接近国际先进水平。专家认为,这是扬我国威军威的重大科研项目,技术上有重大创新。这一成果,使停飞的战鹰重上高原,为国家节省经费数亿元,项目最终获国家科技进步二等奖。
 
    初战告捷,甘晓华再接再厉。在对该型发动机关键技术升级研究中,他带领项目组运用先进数控技术,使升级发动机达到国外新机性能,大幅提升作战性能。权威部门表示,该研究成果不仅达到世界水平,而且将促使我国相关发动机研制目标提升半代、研制步伐大幅加快。
    一次次攻克战机“心脏病”
 
    2007年3月,航空兵某师组织跨昼夜飞行,一架引进的新型战机突然出现“降转”信号,随即发动机空中停车。
 
    据统计,此故障在空中发生多起,有的造成严重飞行事故。
 
    为此,上级紧急启动中外联合调查程序。甘晓华同国内外30多名专家迅即展开联合调查,最后查出是发动机轴承损坏。
 
    在谈判中,外方代表不以为然,以各种理由拒不承认自身设计有问题。谈判一度陷入僵局。中方首席专家甘晓华和其他专家一道,全面深入分析故障原因,运用科学手段,有理有据地将外方提出的理由一一驳回,并用事故调查的确凿证据,迫使外方发动机总师不得不正视事实,并承诺改进。
 
    中方专家的水平出乎外方专家意料,最后他们在谈判会上感叹:“中方有高人呀!”
 
    1996年4月,江南某机场,部队和现场保障专家发现某型三代战机发动机燃油喷嘴爆裂,要求必须全部停飞。
 
    消息一出,引起各级高度重视。
 
    上级迅即组织权威专家集体“会诊”。讨论中,有的认为是个别质量问题,有的说可能是厂家设计问题。专家组反复研究,难作定论。
 
    又是一次临危受命。甘晓华经慎重分析后大胆提出:“这不是爆裂而是积炭,飞机可以继续使用!”
 
    话音未落,研讨现场炸了锅,大家都为甘晓华捏了把汗。只见他从容走上讲台,结合症状特点和维修经验,进行严密分析和推算。专家组最后同意按照他的方法再次考察检测,结果证实了甘晓华的推断正确,停飞的战鹰又恢复了昔日雄姿。
 
    上世纪90年代中期,我国某型二代战机因发动机超负荷使用,涡轮部件事故频发,出现大批飞机停飞情况。
 
    “怎么办?”甘晓华下决心攻克三代机重大技术移植问题,以解决这个难题。
 
    这是前所未有的挑战。由于二代机定型上没有热负荷控制装置,在控制机理上它与三代机完全不同,国内一些科研单位因多次努力无果都放弃了研制。
    为啃下这块“硬骨头”,甘晓华带领刘芳、李喜发等科研骨干迎难而上。他们采用先进数控技术,在国际上首次实现热负荷控制发动机战斗训练状态功能,使发动机战时推力增加4%、训练时寿命延长约70%,该成果获国家科技进步二等奖。
 
    在主持国家一项科研项目中,甘晓华发明的双模雾化喷嘴,批量装备多型发动机,平均降低油耗3.2%,解决了发动机喷嘴积炭的世界性难题,大幅提高了发动机使用寿命。他提出并验证的喷嘴内“液膜不稳定性破碎”空气雾化机理,纠正了国外“流体力学大百科全书”有关雾化机理的论述,受到国际同行专家肯定。
 
    27年来,甘晓华先后主持完成了20多项国家和军队重大课题。为表彰其对国防建设作出的特殊贡献,2010年12月,中央军委主席胡锦涛签署通令给甘晓华记一等功。
 
    忧患意识缘于对国家的责任
 
    航空发动机是飞机的“心脏”,是国家战略装备,是衡量一个国家军事装备水平、科技工业实力和综合国力的标志,被誉为“世界工业王冠上的明珠”。
 
    “与西方国家相比,我国航空发动机技术差距仍十分明显,技术及产业基础仍然薄弱,与我国大国地位还不相适应。”采访中,笔者时刻能感觉到甘晓华强烈的忧患意识。为突破我国航空发动机技术瓶颈,身为全国政协委员的甘晓华,在各种重要场合,积极呼吁社会各方力量共同为我国航空事业的发展添砖加瓦。去年,他提出的关于加快航空发动机发展的提案,受到领导和专家的高度重视。
 
    近年来,甘晓华日常除了完成国家重大课题研究外,还参与航空发展战略研究和型号发展论证。笔者疑惑,担负如此艰巨而重大的任务,甘晓华的精神动力何在?
 
    “热爱!”甘晓华的回答简单有力。为了科研事业,他成了一个几乎没有应酬的人。在他的字典里,没有周末,没有假日,每一天都那样忙忙碌碌、步履匆匆。
 
    随着科学技术的进步,世界航空强国都在加强开展军机适航性工作研究。为从设计源头促进飞机安全性,2010年6月,我国空军航空器适航技术研究中心正式在空军某装备研究院挂牌成立,甘晓华任中心主任。
 
    军机适航是个巨大工程。工作千头万绪,涉及飞机总体、发动机、机载设备和模拟器等,涵盖型号论证研制、技术管理以及设计定型、生产、使用、维护等各个环节。为当好这个“大管家”,甘晓华又开始了新的“马拉松”。