航空概论的论文_航空概论论文

2020-02-26 其他范文 下载本文

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摘 要

本论文主要介绍我国航空发动机的发展状况,以及对我国未来航空发动提出了一些建议。依次是从我国航空发动机概貌、航空发动机的作用、我国发动机发展水平与航空发达国家的差距及落后原因、对我国航空发动机发展的浅见以及我国常用的航空发动机等方面阐述我国发动机在民航领域和军事领域内的应用及重要作用。主要以发动机的性能、使用周期和它所代表的科技水平等方面介绍给读者,让读者对我国航空发动机的发展能够有一个充分的认识和了解。同时也告诉航空发动机的科技工作者他们肩上的责任。要努力的发展我国的航空发动机事业,缩小与发达国家之间的差距。随着社会的发展,科技的进步,人们在不停的改造这个世界。在很久以前,人们把升天看作是几乎不可能实现的事。可那些现如今已经变成了现实,并且人们把它当作一个高科技产业去发展。不管是在民航领域还是在军事领域都有广泛的发展前景。要发展一个国家的航空事业,关键的核心就是要看这个国家的航空发动机水平的高低。飞机的飞行是要靠强大的动力系统的推进才能起飞的,没有了发动机那么飞机就是一堆可供人观赏的废品。因此,现代的人民认为,航空发动机水平的发展是衡量一个国家是否成为大国的重要标志。尤其是对我国这个航空事业比较落后的来说,航空发动机的发展显得尤为重要。它不仅仅是一个国家军事实力的重要标志之一,更重要的也是一个国家科技水平的重要标志之一。因此,可以毫不犹豫的这样说:“一个国家的科技水平的发展需要航空事业,一个国家的军事力量需要靠先进的航空事业做后盾。在战争中,是否拥有制空权还是要靠航空事业,而航空事业发展的核心又在于航空发动机的发展水平的高低。”所以说,航空发动机对发展航空事业是至关重要。

一、我国航空发动机发展道路的选择

虽然我国的航空发动机走的是一条引进仿制的路,其过程历经了不少失误与反复,但仍走完了引进-仿制-改进改型的全过程,积累了丰富的改进改型与生产经验。而且,20世纪80年代以来进行的高性能推进系统的预先研究工作,在核心机方面取得了重大进展,使我们有了一定的技术储备,已经具备了走适合我们自己的发动机发展道路的条件。总结我们过去走过的路,借鉴国外的成功经验,我们认为,目前应当集中物力财力,突破重点型号,以满足国内急需,在此基础上加大预先研究力度,走以核心机衍生的发展道路,在条件合适的情况下开展国际合作。

(1)集中力量,突破重点型号。

国防动力的需要使我们不可能坐等研制出我们自己具有领先水平的航空发动机,因此,把改进改型的路继续走下去以满足军机发展的动力需求是当务之急。20世纪80年代中期,我国在国外某核心机的基础上研制的涡扇10发动机预计到2005年可装备部队,推重比7.5,相当于国外第三代发动机的技术水平,这将使我国与航空发达国家在航空发动机性能水平上的差距缩短到20年左右,为下一阶段的自行研制奠定基础。

(2)加强预先研究,走以核心机为基础的衍生发展道路。

总结我国新机研制的经验,代表一个新机水平的关键技术往往成为型号发展的障碍,其根本的原因在于技术储备不够。因此,下大力气搞好预先研究工作,集中有限的资源多开展几个类似“航空推进技术验证计划(APTD)”的预先研究,突破推重比为10一级的发动机的技术关键,进行技术储备,不仅是我国发动机发展的现实需要,而且是发动机发展规律的客观要求。核心机主要是指基准发动机上的高压系统,它包括高压压气机、主燃烧室和高压涡轮三大部件。在一个成熟的高压系统基础上加上不同的低压系统,就可衍生出各种形式的发动机,因此,核心机可以理解为同一级别发动机的发展平台。研制核心机主要有以下优点:a.缩短发动机的研制周期,降低成本,提高可靠性。b.可增加发动机的通用零件数,改善互换性。c.使发动机的研制周期赶上飞机的研制周期,且大幅度降低新机的发展经费。据国外经验,在一台成熟的核心机上发展新机只要3~5年,经费也只有全新发动机的40%左右。另外,核心机的发展可促进新技术的发展,先进的核心机指标可以推动设计研究、试验、测试工作向前发展,带动新材料、新工艺的革命,但核心机的发展必须以大量的预先研究和技术储备为基础。我国近50年来测绘仿制经验和近20年来的预先研究积累已经具备了发展推重比为10一级的核心机的条件,因此,改革现有的发动机发展的组织管理体制,加大投入,坚定不移地根据国情发展相应水平的核心机,不断衍生出各类航空发动机,逐步向国际先进水平靠拢应是我国下一阶段发动机发展的主要道路。

(3)以我为主走国际合作的道路。

从前述美、英、法的发动机发展道路中可以看出,进入20世纪80年代以来,进行国际合作是当今发动机发展的主要途径之一。通过国际合作来分担经费和风险,加快进度,开拓市场,这是发动机所具有的知识密集、技术密集和资金密集的特点所决定的。不同的国家进行国际合作的目的是不同的,发达国家进行国际合作的目的是为了减小投资风险、扩大市场占有率与盈利水平;对于技术比较落后的国家来说,合作的目的则是想学到新的技术与先进的管理经验,以尽早使自己走上独立研制之路。国际合作的主要模式有:a.合作生产。b.合作研制和经营。

c.合作研究与发展。目前,我国所进行的国际合作主要是合作生产,这与我国的航空发动机发展水平是相称的。国际合作实际上是另一种竞争的形式,它以实力为基础来进行分工与互利,其目的是为了更大的市场利益和国防竞争的最后胜利。由于社会制度的关系,其它形式的合作对我们来说目前还较难实现,所以,我们应以我为主努力提高我国发动机的研究与发展能力,赶上国际先进水平,到那时,国际合作的大门就会自动向我们打开。

二、我国发动机发展水平与航空发达国家的差距及落后原因

关于我国现代航空发动机的性能水平,1989年原航空工业部高推预研办公室与北京航空航天大学管理学院曾进行过定量分析,在修正了美国兰德公司Birkler的TOA模型并发展了中国航空发动机的TOA模型后,用它对我国已获得的和将发展的航空发动机性能水平进行了分析和预测,分析认为,当时我国可获得的航空发动机性能水平与美国的差距约为20年,到2000年这个差距约为25年。在过去的30几年中,我国可获得的航空发动机性能水平提高的平均速度仅为美国的55%,若不采取恰当措施,差距会越来越大。有文献对我国现役航空发动机的主要参数与航空发达国空家进行了对比,认为到2005年我们比发达国家落后20年左右。因此可以认为,我国航空动力的总体技术水平比发达国家落后25~30年。、在航空界从领导到广大从业人员对航空发动机在整个航空发展中的地位、作用和重要性及“振兴航空,动力先行”的口号已有共识;有权威的飞机专家也都认为“应把发动机发展放在航空的首位”;中央领导也指示“要像抓两弹那样把涡扇发动机搞上去。”对新研制航空发动机,技术难度大、投资费用高和研制周期长等特点,也都有深刻的认识。作为一个航空发动机科技工作者,当然对其当前的落后状态非常焦急和优虑,对其落后的原因经常不断地进行了多年的思考.我认为:我国航空发动机发展落后的关键问题和根本原因是管理。现将对此问题的思考和看法论述如下:

(一)航空航天发展对我们的启示

当前航空落后于航天,发动机又落后于飞机,这是客观的事实。为什么航空发动机会落后呢?只要简单对比一下:航天是先研制发展型号而带动工厂生产,而航空是先仿制生产,工厂只管批生产;航天是研究、设计、试验、生产一体化,统一领导管理,航空的发动机设计在研究所与生产工厂是两个独立的(各自为的)组织领导系统。总之,航天是走了自立更生、自我发展、自行研制的道路和有一个完整、协调、统一的符合新机研制的组织管理系统。如果从发展历史看,航空比航天起步还早,航空发动机起始的技术基础也比航天好。所以,这不是个技术问题,而是一个管理问题。其实,在航空系统也有值得思考和总结的事例。(1)贵州航空发动机研究所无论在技术力量、试验设备和设计经验等方面,都无法与国内的发动机老研究所和大的研究所相比,但该所能不断改进改型,研制成16个型别,改进发展成两个系列发动机,保证了国内歼击机发动机和空海军急需的装备,并出口创汇。深思其根本主要的原因,是从实际出发,遵循了“量力而行,有所作为,循序渐进,发展产品”的设计思想和“厂所结合,公司统一领导”的管理体制。(2)成都飞机公司,多年来改进发展的歼七系列,成为国内主战歼击机并出口创汇,也不能说成飞公司在同行业中技术力量最强,而最重要的是该公司实行了设计、试验、生产一体化的组织领导体制。(3)1984年4月航空工业部实现了两型新机首飞成功,并能按计划完成了两机定型,主要原因是按系统工程严格科学管理、加强统一领导和组织协调了各分系统。这些事例进一步说明:新

机研制发展,技术是很重要的、必要的,但关键是管理。

(二)管理理论给我们提供了依据

世界各国普遍的经验证明:在现代化进程中,资金、技术和管理是三大关键,而管理又处在核心的地位,即管理是现代化关键的关键。美国近代管理学家杜克洛指出:“促进现代社会文明的三根支柱是管理、科学和技术,而管理是促成社会经济技术发展最关键的因素”。人们常说,不论是一项工程还是一个企业的成功是“三分技术,七分管理”。这里不是说笠技术不重要”,只是要强调,技术很重要,而管理更重要。那么,究竟什么是管理?管理的理论是一门科学,是一软科学,管理的实践也是一门艺术:“管理”一词在《管理学》中的定义是:“管理是通过计划、组织、控制、激励和领导等环节,来协调人力、物力和财力等资源,以期更好地达成组织目标的过程”。这里所讲的计划、组织、控制、激励和领导等是管理的五大基本职能,这对航空发动机发展至关重要

(三)过去实践中的问题值得总结

回顾过去航空发动机发展中,新机研制未能最终成功,都不是因为技术问题,而是与执行上述管理职能中的失误有关。如当年研制喷发一1A,既没有进行科学预测,更没有掌握空军的实际需要,最终,因空军不用,而停止研制。这正说明计划这一管理职能的重要性。组织职能是指为实施计划而建立的组织结构和为实现目标而进行的组织过程。我国的发动机设计研究所是学习苏联设计局(O.K.E)的模式,但又未学全学好,只能设计、试验而无工厂保证试制;其实前苏联的发动机设计局也都进行了组织结构重组,改组为航空发动机科研生产联合体;我国航空发动机的管理体制仍然是组织分散,厂所分离,甚至相互对立,或者是有名无实的联合;因而新机是不会更好、更快研制成功的。近年来,为了企业的生存和发展,美国波音和麦道尔公司的合并;德国航空航天工业机构合并,组织结构重组也很成功。这都说明组织这一管理职能的重要性。领导职能主要是决策和用人,任何事如决策错误,一开始就错了,一切都错了。如决定研制高指标的814号发动机,这种当时接近国际水平、完全脱离我国实际的决策,不仅浪费了人力、物力、财力和时间,最终不得不停止研制;而且也使红旗2号发动机研制半途而废。又如引进斯贝发动机仿制,既无明确的使用对象,又把技术引进与自行研制分割开并对立起来,致使涡扇一6研制失去更好地借鉴斯贝新技术的机会。

综上所述,严格的科学管理是航空发动机发展、研制成功的关键,没有科学管理则是其失败的根源。

三、对我国航空发动机发展的浅见

(一)制订航空发动机发展战略

航空发动机发展关系到整个航空发展的全局.其发展战略即是一定时期内航空发动机发展全局性的方针任务及主要目标。目前世界航空大国都在实施航空发动机研究和发展计划,针对我国的落后现状,首先,必须制定出我国航空发动机发展战略,为今后实施提供依据。

(二)建立专门决策机构,严格遵循决策程序

专门的决策机构是科学决策的组织保证,它必须由专职的各方面专家和有关领导组成,并要有明确的责任制度。决策程序是决策科学化的重要措施,它从制度上规定了论证、评审和决策的方法和过程,杜绝行政首长意志的干扰。因决策失误,导致新机研制半途而废、无限延期、最终失败或严重浪费,在国内外都不乏其例。为避免“一着失误,全盘皆输”的恶果,必须加强决策科学化。

(三)确立实事求是的设计原则和指导思想

新机研制正确的设计思想首先要处理好先进性与现实性的关系。因设计思想片面迫求,在新机方案竞争遭到失败或最终研制失败的事例,在国内外都不胜枚举。法国和前苏联在技术储备和实力上都不如美国,但是他们都设计研制了先进的飞机和发动机。法国达索公司和SNECMA公司在新机设计上都遵循了“渐改法”的原则;原苏联在新机设计中都贯彻了“简单实用”的原则。对我国来说,技术经济实力更差,法国和前苏联的设计原则和思想,是非常值得我们借鉴的。

(四)改革现行的组织结构和管理体制

不论西方航空发达国家,还是前苏联或俄罗斯.他们都是航空发动机研究、设计、试验、试制和生产一体化的组织管理体制—公司或联合体;而我国是分散的、分离的、分割的。实践证明:只有设计研究与试制生产单位组成一个整体,有共同的利益、共同011事业和共同的目标,才能更好、更快地研制出新机。不仅要厂所结合,而且要“厂所一体,公司统一领导”,才是航空发动机发展和新机研制的组织保证。

(五)树立竞争观念,强化竞争机制,实施多方案竞争

竞争是推动经济和技术发展的动力,能激发和挖掘创新的积极性和潜能,国外正反两方面的经验证明,强化竞争,优选方案是确保成功实施新机研制的重要途径和行之有效的方法。西方航空发达国家是靠竞争机制,前苏联之所以成为军用航空大国,也是由于采取竞争择优机制和竞争的激励作用。我国航空至今还是政府指令,例如歼八11飞机改型选择动力装置,如果采用多方案竞争择优机制,可以断言,会使飞机早日成功并能节约大量研制费用。这也说明,竞争机制无疑是加速我国航空发动机发展的必由之路。

(六)运用系统工程的原理与方法,进行组织管理

系统工程是一门实现系统最优化的科学,是组织管理的科学方法。我国著名科学家钱学森在《组织管理的技术—系统工程》一文中指出“系统工程学则是组织管理这种系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的方法。”航空推进系统的研制和发展是一项复杂的系统工程,虽然是飞机的一个分系统,但它本身也构成一个相对独立的复杂系统。运用系统工程必然会更有效地推动和加速航空发动机的研制和发展。

(七)抓住机遇、加快预研,加强技术基础的建设

在当前航空发动机技术加速发展的形势下,我们应抓住机遇,尽力引进国外先进技术,但必须坚持自力更生发展我国航空发动机特别是军用发动机的国策。如法国二战后航空技术基础被彻底破坏,但它坚持独立自主发展军用航空发动机作为国策,宁愿本国发动机性能差些,也绝不依靠别国先进的发动机。为此,必须加快航空发动机预研发展,加强其技术基础建设。考虑到我国实际及原有基础。设计研制新机,在积极引进英、美的先进技术同时,目前还是以俄罗斯的先进发动机为参考基础,可能会更快更稳妥地发展我国的航空发动机。

(八)发扬创新精神,加强技术队伍的建设

航空发动机发展,归根到底是靠一支高水平的、有进取精神和创新能力的技术队伍。管理的核心是管理人,对人不仅要“管”,更重要的是“理”,即理顺关系、理解人的心理,尊重人的创造。只要人的积极性、主动性和创造性被调动和发挥出来,航空发动机的研制发展就会出现奇迹。当然,由于航空基层所在地理位置等客观环境条件,不仅要不断提高这支队伍,还要采取有效措施稳定住这支技术队伍。

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