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超硬核!——为“胖五”提供超过90%起飞动力的设计团队
来源:西安航天动力研究所 | 发布时间:2019-12-30关闭此页

时隔900多个日夜

我们期待的轰鸣声

终于再一次在海南文昌响彻云霄

长征五号运载火箭

卧薪尝胆,重出江湖

承载了太多希望

我们期待着捷报

更期待未来

胖五,不负众望

载誉而归


    两年来,我所液氧煤油发动机研制团队举一反三,围绕设计方案和制造工艺深入开展了再分析、再设计和再验证的“三再”工作的浪潮,“眼睛向内提升质量”始终热度不减。通过全面审视在设计、生产以及过程控制等方面的工作。在创新上下狠功夫,让产品可靠性得到不断提升。


一、“梳理+落实”  提高可靠性的根本保障


    “科技创新没有捷径,必须耐得住寂寞,一步一个脚印往前走,老老实实做功课,踏踏实实地解决问题,做技术迭代,容不得半点侥幸心理。这是长五副总师陈建华的一席肺腑之言。


    这也是做科研工作的经验之谈。液氧煤油发动机团队根据总体给出的17条线索,开展了项目的梳理,并制订了专题计划逐项落实。为了提高发动机可靠性,开始了数年如一日地技术“爬坡”。


    “三再”工作主要围绕铸件、角焊缝、动强度三个方面,从设计的正确性、工艺的合理性、试验充分性及产品实物质量控制方面复查产品质量的落实情况,全面梳理了影响成败、功能的故障模式所涉及的设计特性,对单点失效产品设计特性设置的全面性逐一进行了审视,最大程度地降低质量管控风险。


    在对设计输入完整性、正确性、产品使用剖面、设计裕度、测试覆盖性、试验充分性、环境适应性再确认的基础上,对研制以来发生的所有质量问题的归零及举一反三措施有效性开展回头看,确认改进措施的有效性并督促落实到位。

    “液氧煤油发动机从一开始就是走自主创新的道路,现在我们要‘眼睛向内  查摆问题’,必须咬定青山不放松,以蚂蚁噬骨的精神攻坚克难。”团队的灵魂人物——副所长刘站国说。

    团队从铸件、角焊缝、动强度三个方面开展生产质量控制情况、安全性分析情况、试验验证情况、研制过程中发生问题以及改进必要性等进行重新梳理、一一落实。


二、“复查+补课” 夯实产品质量根基


    夯实质量发展基础,筑牢质量发展根基。在设计裕度复查基础上,针对结构动强度的适应性,选取工作过程中振动环境恶劣、承高压、铸件有角焊缝的组件,以推力室、涡轮泵试车中实测的振动条件为载荷,按实际装配边界条件,分析推力室、涡轮泵等组件上承高压角焊缝以及涡轮泵上承高压铸件中角焊缝的动强度。


    “对于技术的进步和液体动力事业的发展,我们一定要把工作做扎实,在不停地进步中去开拓创新,补课,完善现有的认知。”技术负责人李妙婷说。



    思想有多远,才能走多远。就这样,液氧煤油团队针对角焊缝的基本信息、生产质量控制、失效模式、焊接工艺性、安全性、试验验证、研制过程中发生问题的归零情况、改进等方面进行了复查,针对发现的薄弱环节,进行了补充性试验,按照不同工况,进行推载和拉载试验,用科学的试验认知产品探索产品性能裕度。


    团队这条技术探索之路走的并不容易。为严控产品实物质量,开展设计特性全集分析与控制工作;针对全流程功能要求,综合组件历史故障模式,根据故障严酷度分类,对所有的组部件逐一进行了分析;各组合件失效分析基础上,依据特性分类,对数据包等确定的关键特性制定了实测数据、实测范围等控制措施,形成规范性的技术文件;逐一复查了产品设计特性的落实情况,重点针对超差项目、不可检测项目对标设计特性要求,分析影响,采取有效的风险控制措施。



三、“专项+攻坚”确保产品质量再上新高度


    “通过对推力室、涡轮泵、阀门、传感器、发动机总装设计等组件以及工厂、试验单位的工艺、生产、操作方面开展举一反三复查,对梳理问题均进行了复查确认,对类似问题均采取了相应质量保证措施,并经过多次地面试车考核及飞行试验考核。”团队负责人徐浩海说。


    带着这样的信念,他带领着团队一次次做试验,一次次摸索各种工况之间的相互关联,温度、推力,一点点攻克难题。


    李妙婷回忆那段专项集智攻关的日子——针对往期试车故障,盯着电脑屏幕一次次看录像,再对照产品图样及技术条件要求,对发动机上所有疑点复查、分析。


    成立专家组对旋转件、运动件、工作部位环境条件恶劣,载荷复杂、影响成败、定位面、接管嘴、装配过程中受扭矩,易产生应力、研制过程中导致紧急关机、试车失败及发生过泄漏、不可检、不可测部位、相对薄弱环节进行复核复算。这段“硬碰硬”的经历,被她称为“狠狠攻关”


    聚焦涡轮盘,团队对液氧煤油发动机涡轮泵开展了专项攻坚。从涡轮转子结构、材料、工作环境对比了差异性,从研制历程、设计状态、工艺状态复查了涡轮转子产品状态,仿真分析了涡轮氧泵轴、煤油泵轴、主涡轮泵传动轴、涡轮轮盘、离心轮小圆角应力分布特征;仿真分析了涡轮盘模态、开展了带涂层和不带涂层、自由状态和刚性支撑状态模态试验对比分析……


    凭着这股干劲,“拦路虎”一个个被团队拿下。在执行长五遥三发射任务的文昌发射场,前来看望试验员的领导对液氧煤油发动机团队竖起了大拇指,“这个团队超硬核。

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