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我空军某油料研究所攻克新型战机用油难关

http://jczs.sina.com.cn 2004年04月21日 09:00 解放军报

  空军某油料研究所是我军惟一从事航空油料和航空油料装备研究的专业科研单位,承担着空军武器装备的油料应用研究、新油品研究、油料加注设备研究和机场油料储运自动化研究等任务。该所紧紧围绕未来战争对油料及油料装备的需求,及时将科研方向由“保障型后勤科研单位”向“作战型后勤科研单位”转变。近年来,他们先后获得科技奖励193项,其中国家级奖励12项,军队和省部级科技进步一、二等奖46项,仅2001年以来,这个研究所就有2项成果获国家科技进步二等奖,10项成果获军队科技进步一、二等奖。为此,我们特刊发
该所为新型战机“造血”攻关纪实一文,以飨读者。——编者

  初夏的一天,随着轰鸣声划过蓝天,一架架新型战机整齐地降落在跑道上。新型战机使用20多种进口油料,品种繁多,数量不一,供应、贮存保障困难。使用进口油料不仅每年要花费大量外汇,而且受制于人的油料供应机制严重影响新型战机性能的发挥。空军油料所的专家主动站了出来,决心攻克油料国产化难关。

  制订解决新方案

  20世纪80年代以来,在空军后勤部物资油料管理部门的支持下,经过油料研究所几代油料专家的努力,我国航空油料的质量得到了较大提高,除新装备以外的军用飞机用油全部实现国产化。长期与油料打交道的专家们清楚,新装备对油料的要求特殊而苛刻,有的要求使用温度达到300摄氏度,有的则要求在零下60摄氏度下也能够正常使用。攻克新型战机用油国产化难关困难重重。

  在空军后勤部物资油料管理部门的支持下,油料研究所党委根据油料专家的技术特点,决定整合力量打歼灭战。专家们经过分析发现,新型战机使用的进口油料品种太多,部分产品使用性能相近。为此,他们将飞机上使用的20多种油料分为燃料油、润滑油、液压油、润滑脂和特种液等。通过对进口油料和国产替代油料进行大量的组成分析、性能评价和模拟试验,对性能或使用功能相近的进口产品,本着以优代劣的原则进行简化,确定使用10多种国产油料直接代替21种进口油料;对国内无对应替代产品的其它进口油料,重新研制新产品。

  喷气燃料率先国产化

  喷气燃料是飞机的“口粮”,在油料消耗中所占比例很大。我国石化公司喷气燃料的生产采用的是国际通用的生产工艺,所生产的喷气燃料可以用于包括波音、空中客车、麦道等国际先进客机,以及某型进口军用直升机上。根据油料通用性的有关规定,空军油料研究所的专家们提出了直接用国产喷气燃料取代进口喷气燃料的建议,同时,迅速组织精兵强将对润滑油等附油展开研究。

  第一个飞行日,加满国产喷气燃料的战鹰进入起飞线。

  随着指挥员一声令下,新型战鹰吐着蓝蓝的尾焰,直刺苍穹。经过几个训练日的飞行,跟踪检查的外方专家对发动机进行检查时发现涡轮叶片上有烟痕。外方专家怀疑是喷气燃料质量不过关,要求立即停止使用国产喷气燃料,改用进口喷气燃料,否则,飞机发动机可能因堵住喷油孔而造成空中停车。

  有关部门命令对所有的新型飞机全部进行停飞检查,同时要求油料研究所专家立即赶赴现场,尽快攻克这个难题。空军油料研究所油料专家刘荣亮、黄毅受领任务后,急忙往包里塞了几件衣服,就直奔火车站,一下火车就直奔机场。经过现场检查分析后,两位油料专家确信国产喷气油料质量没有问题,发动机上的烟痕属于正常现象。

  在没有任何新型飞机用油资料的情况下,如何拿出让外方油料专家信服的证据?两位油料专家得知最近将有一批国外飞机飞到这个机场后,立即向上级建议:国外飞机落地后,立即对其发动机叶片进行检查,对使用进口喷气燃料与国产燃料的发动机进行对比。

  几天后,中外油料专家一起对国外飞机进行了检查,在余温尚存的发动机叶片上,专家们发现,直接使用进口喷气燃料的飞机发动机,涡轮叶片上的烟痕比使用国产喷气燃料还要重一些。

  面对眼前的事实,外方油料专家尴尬地说:“你们的油料质量不比进口的差,不会对发动机造成任何损伤。”

  初战告捷,新型战机的国产“口粮”领到了合格证。

  经过油料研究所油料专家的努力,国产油料终于领到了在新型飞机及同类型飞机使用的“通行证”。使用国产油料代替进口油料,每年为国家节约外汇数百万美元,为空军战斗力成长作出了突出贡献。初夏时节,空军正式下发通知,对新型战机使用国产油料进行推广使用。

  历经艰辛终告成

  刚刚喝完庆功酒,就又传来令他们如坐针毡的一个消息:航空兵某师的机务人员在对飞机润滑油进行例行分析时,使用国产润滑油进行试飞的两台发动机,仅仅数小时,润滑油里的镁含量就出现超标现象。

  此时,作为主润滑油使用的进口润滑油,由于种种原因已不再生产,外方专家建议使用备份润滑油取代。这种备份油的价格高,每吨价格高达20多万元,且腐蚀性大,长期使用将缩短发动机寿命。

  问题的症结在哪里?通过查阅大量相关资料,进行缜密的调查,他们证实新型飞机发动机没有含镁的摩擦部件,只有润滑系统中有一个部件为铸镁部件,由此断定油中含镁量增加是腐蚀造成的。

  通过大量的外场实际使用环境调查及实验室设计研究,专家们设计考察了7种腐蚀模拟试验方法。当他们得知某单位有一个报废的相关部件时,立即与有关部门协调,将这个部件借了过来。课题组成员自己动手做了一套模拟设备,模拟飞机发动机的工作情况。实验发现,引起镁腐蚀的原因是润滑油吸水后水解,产生酸性物质导致飞机发动机铸镁附件腐蚀所致。

  为了找到解决腐蚀的办法,他们决定对生产润滑油的原料———基础油的生产工艺和添加剂的原料进行全面分析。他们马不停蹄地跑天津、上海,初步掌握了60多种基础油和添加剂的原料组成。

  试验一开始就遇到了困难。由于腐蚀成分含水量极低,同时,油品中离子导电性很低,因此,金属在油品中的腐蚀速度也同样很低,很难定量地评价金属在油品中的腐蚀。课题组的同志们急得嘴唇都起泡了。

  能不能采取一种快速的测试办法呢?对腐蚀化学研究颇深的徐敏想到了评定电解质溶液的方法。经过反复试验,他们终于找到了导致润滑油中金属含量超标的元凶———润滑油中的酸性分子。经过无数次实验,油料专家们成功地使用“酸捕捉剂”,抑制了油中的酸分子,为新润滑油的诞生奠定了基础。专家们一鼓作气,通过对不同厂家的基础油进行筛选组配,对几十种抗氧剂、抗磨剂、抗水解及抗腐蚀添加剂的考察,设计了近百个配方组合,通过对试验结果的不断分析、研究、修改,最终得到了新型润滑油的最佳配方。

  新型润滑油在航空兵某师新型战机的数台发动机上进行对比试验。参加测试的飞机,右发动机加的是国产新型润滑油,左发动机加的是进口备份润滑油。飞行过程中发动机各种情况正常,没有出现与润滑油有关的故障,尤其是镁含量远远低于指标要求,使用性能优于参试的进口备份润滑油。

  很快,国产油料全部通过专家鉴定,这标志着经过10年研究的新型装备油料国产化画上圆满句号。2003年,该课题荣获军队科技进步一等奖。(李捷本报特约通讯员\王山河)


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