航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)室）位于四川省江油市觀霧山下平通河畔，占地面積約50公頃，建筑面積達(dá)50000平方米， 所轄單體設(shè)備400多套。高空模擬試驗(yàn)系統(tǒng)龐大、復(fù)雜，試驗(yàn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)與投入設(shè)備的健康度緊密相關(guān)。因此，就航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)而言，無論是從技術(shù)上，還是從試驗(yàn)組織上，均充滿了非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

實(shí)驗(yàn)室累計(jì)榮獲國(guó)防科工委、省部級(jí)以上技術(shù)成果獎(jiǎng)30多項(xiàng)，在重點(diǎn)型號(hào)研制中，四次榮立集體功。其中，實(shí)驗(yàn)室的SB101高空臺(tái)在1996年榮獲“95全國(guó)十大科技成就獎(jiǎng)”，1997年又榮獲“國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng)”的殊榮。

 

實(shí)驗(yàn)室以在役、在研和預(yù)研軍民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)、核心機(jī)和新型動(dòng)力裝置研制對(duì)高空模擬試驗(yàn)需求為牽引，緊密結(jié)合我國(guó)航空工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，以突破高推重比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)及其核心機(jī)、高功重比渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)及其核心機(jī)、高超聲速組合動(dòng)力和新概念發(fā)動(dòng)機(jī)研制試驗(yàn)驗(yàn)證的高空模擬關(guān)鍵技術(shù)為重點(diǎn)，加深和強(qiáng)化特定工作環(huán)境與瞬態(tài)/動(dòng)態(tài)逼真模擬技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)適用性與可靠性試驗(yàn)技術(shù)，以及高空模擬的數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化技術(shù)和虛擬技術(shù)研究。

 

實(shí)驗(yàn)室圍繞渦噴、渦扇、渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)和核心機(jī)高空模擬試驗(yàn)及其保障條件建設(shè)等方面開展了大量的技術(shù)研究工作，突破了二十多項(xiàng)關(guān)鍵高空模擬技術(shù)和大型設(shè)備建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，解決了三十多個(gè)機(jī)型、上百臺(tái)次發(fā)動(dòng)機(jī)的高空模擬關(guān)鍵技術(shù)，建成小型渦噴渦扇與渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)兩個(gè)高空艙，完成2號(hào)高空艙二次設(shè)計(jì)，已掌握國(guó)軍標(biāo)規(guī)定的渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)全部鑒定和定型試驗(yàn)科目的試驗(yàn)方法、常規(guī)測(cè)試技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法和試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定方法，初步掌握核心機(jī)和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)技術(shù)，對(duì)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)直連式試驗(yàn)技術(shù)也進(jìn)行了探索性研究，形成初步的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬技術(shù)體系，為我國(guó)在役、在研和預(yù)研重點(diǎn)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)研制高空模擬試驗(yàn)提供了直接技術(shù)支持，有力地推動(dòng)了我國(guó)航空裝備研制和國(guó)防建設(shè)進(jìn)程。

 

實(shí)驗(yàn)室在航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬技術(shù)研究的硬件平臺(tái)能力和技術(shù)研究方面，其綜合實(shí)力和水平在國(guó)內(nèi)唯一，亞洲第一。實(shí)驗(yàn)室緊緊圍繞國(guó)防武器裝備重點(diǎn)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)研制和先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)高空模擬試驗(yàn)中的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù)研究需求，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室發(fā)展和當(dāng)前的型號(hào)技術(shù)攻關(guān)的需要，通過對(duì)試驗(yàn)流程方案優(yōu)化、試驗(yàn)方法、測(cè)試方法、進(jìn)排氣調(diào)節(jié)控制技術(shù)和試驗(yàn)狀態(tài)監(jiān)控方法的研究，提高了高空模擬試驗(yàn)技術(shù)水平，并顯著提升了重點(diǎn)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的高空模擬試驗(yàn)支持力度，為型號(hào)研制和武器裝備做出了重大貢獻(xiàn)。

 

針對(duì)我國(guó)某型發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程中的核心機(jī)加溫加壓試驗(yàn)難題，實(shí)驗(yàn)室基于國(guó)內(nèi)當(dāng)前沒有核心機(jī)加溫加壓試車臺(tái)的現(xiàn)狀，急型號(hào)研制所急，開展了在高空臺(tái)上進(jìn)行供氣壓力、供氣溫度均創(chuàng)高空臺(tái)試驗(yàn)歷史新高和達(dá)到高空臺(tái)設(shè)備工作極限能力條件下的技術(shù)研究。重點(diǎn)從設(shè)備匹配挖潛力、從試驗(yàn)方案挖效益、從試驗(yàn)流程挖安全、從已有試驗(yàn)結(jié)果開展深入細(xì)致的技術(shù)研究。而且對(duì)組織管理尤其是試驗(yàn)中風(fēng)險(xiǎn)控制與管理方案進(jìn)行了深入研究，在此基礎(chǔ)上圓滿完成某型發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)的加溫加壓試驗(yàn)。試驗(yàn)成果得到上級(jí)機(jī)關(guān)與軍方的高度褒揚(yáng)。

 

高空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)及其動(dòng)力是當(dāng)前的一個(gè)發(fā)展熱點(diǎn)，但由于其高空小表速長(zhǎng)時(shí)飛行工作的特點(diǎn)，高空模擬技術(shù)研究及其地面實(shí)現(xiàn)就尤為重要。針對(duì)某型號(hào)無人機(jī)動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)在高空小表速條件下表現(xiàn)出來的燃油供油能力不足、空中起動(dòng)困難和高空參數(shù)擺動(dòng)問題，開展了無人機(jī)動(dòng)力高空小表速控制系統(tǒng)攻關(guān)的高空模擬試驗(yàn)技術(shù)研究。重點(diǎn)研究對(duì)象為飛行環(huán)境模擬的精準(zhǔn)化、快捷化和智能化技術(shù)，試驗(yàn)中的風(fēng)險(xiǎn)控制與應(yīng)急處理方法，以及試驗(yàn)中寬范圍參數(shù)的小量程測(cè)試技術(shù)，研究成果基本得到了高空小表速模擬試驗(yàn)的初步驗(yàn)證，目前的無人機(jī)動(dòng)力高空小表速的控制難題基本得到解決。

 

通過對(duì)前期某型中等推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)畸變?cè)囼?yàn)的經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究資料的收集整理，提出了適應(yīng)中等推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)畸變?cè)囼?yàn)的測(cè)試布局，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)壓力、溫度畸變?cè)囼?yàn)的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了歸納和較深入的分析。尤其是在溫度畸變的數(shù)據(jù)處理上取得了較大突破；完成了畸變流場(chǎng)旋渦尺度計(jì)算分析軟件課題研究方案、畸變流場(chǎng)旋渦尺度計(jì)算分析軟件資料綜述。利用CFD商務(wù)計(jì)算軟件建立插板式擾流器全三維數(shù)值計(jì)算模型，用非定常求解算法研究旋渦積分尺度、泰勒微分尺度和耗散尺度。完成了旋渦尺度計(jì)算和分析方法研究報(bào)告以及旋渦尺度計(jì)算軟件的開發(fā)。

 

結(jié)合前期畸變?cè)囼?yàn)的經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)外資料的整理收集，開展了溫度、壓力畸變測(cè)點(diǎn)布局和數(shù)據(jù)處理方法的研究，基于動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng)硬件進(jìn)行了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理方法和離線數(shù)據(jù)處理方法研究以及處理/顯示軟件的開發(fā)。

 

當(dāng)前在航空發(fā)動(dòng)機(jī)和武器裝備行業(yè)有一些共識(shí)：發(fā)動(dòng)機(jī)是軍工系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸；航空發(fā)動(dòng)機(jī)是最為復(fù)雜的高科技集成品，其研發(fā)能力代表國(guó)家的綜合科技實(shí)力；航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)水平最終取決于試驗(yàn)與測(cè)試水平，尤其是在地面上能夠模擬空中工況條件的高空模擬試驗(yàn)與測(cè)試水平。一個(gè)國(guó)家的高空模擬能力和技術(shù)水平已成為該國(guó)自主研制先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)能力和水平的重要標(biāo)志，高空模擬是自主研制先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)不可或缺的重要手段和工具，高空臺(tái)是國(guó)家的戰(zhàn)略性資源。

 

高空模擬試驗(yàn)技術(shù)與能力的作用和影響，不僅僅表現(xiàn)在戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)力和其他軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)上，現(xiàn)如今運(yùn)輸機(jī)和民機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)以及無人機(jī)動(dòng)力也對(duì)高空模擬技術(shù)的需求越來越急迫。更為突出的是，當(dāng)前高超聲速飛行器的研發(fā)已著手進(jìn)入工程應(yīng)用階段，其高超聲速組合動(dòng)力的研制就更離不開高空模擬試驗(yàn)的技術(shù)支持。正因?yàn)槊绹?guó)在高空模擬試驗(yàn)技術(shù)方面的領(lǐng)先，造就了其在當(dāng)今世界高超聲速飛行器研究領(lǐng)域一枝獨(dú)秀的局面。

 

2008年“5·12”汶川地震給位于地震斷裂帶上的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室核心設(shè)備——高空臺(tái)帶來了嚴(yán)重?fù)p壞，廠房、設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施均不同程度受到了影響。為了確保該國(guó)家戰(zhàn)略資源能夠發(fā)揮其應(yīng)有的和巨大的戰(zhàn)略作用，按照黨和國(guó)家、軍委與上級(jí)機(jī)關(guān)的重要指示和批示精神，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室憑借多年的使用維護(hù)和設(shè)計(jì)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，頑強(qiáng)拼搏、超常作戰(zhàn)，發(fā)揚(yáng)“銘記大愛 挺起脊梁 對(duì)黨忠誠(chéng) 不辱使命”的抗震救災(zāi)精神，在艱難條件下獨(dú)立自主地展開了舊基地有限恢復(fù)和新基地規(guī)劃的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，于2010年圓滿完成了舊基地的有限恢復(fù)設(shè)計(jì)、恢復(fù)建設(shè)和竣工驗(yàn)收工作，保證了當(dāng)前重點(diǎn)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)研制和型號(hào)技術(shù)攻關(guān)的高空模擬能力，有限恢復(fù)設(shè)計(jì)和恢復(fù)效果得到了上級(jí)機(jī)關(guān)和竣工驗(yàn)收小組的高度肯定。同時(shí)2010年完成了設(shè)備規(guī)模與能力水平將達(dá)世界第三位的綿陽新航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)基地的規(guī)劃論證、總體設(shè)計(jì)工作。目前新基地的建設(shè)工作正按計(jì)劃進(jìn)行。 

 

實(shí)驗(yàn)室在以前取得成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化了渦噴、渦扇、渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)和核心機(jī)高空模擬試驗(yàn)技術(shù)研究，航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制應(yīng)進(jìn)行的試驗(yàn)科目、工作環(huán)境模擬方法、試驗(yàn)流程、試驗(yàn)性能/特性確定和評(píng)價(jià)方法等進(jìn)行了補(bǔ)充和完善，基本形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高空模擬技術(shù)體系。高空模擬技術(shù)體系初步建成，為我國(guó)自主研制和發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)提供了直接的技術(shù)支持，從而使實(shí)驗(yàn)室真正起到了為我國(guó)自主研制和發(fā)展航空動(dòng)力保駕護(hù)航的作用。

 

隨著綿陽試驗(yàn)基地的建成投入運(yùn)行，其試驗(yàn)?zāi)芰鸵?guī)模將達(dá)到世界一流水平，將為發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究提供世界先進(jìn)的測(cè)試與試驗(yàn)平臺(tái)。建成之后的綿陽試驗(yàn)基地必將成為國(guó)際一流的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。