渦扇-8

渦扇-8（代號：WS-8）發動機，是中國上海自主研發的第一台民用大推力渦輪風扇發動機，該發動機推力達8165公斤。

1970年8月，國家有關部門根據中央的指示，向上海市下達研製大型客機（代號“運-10”）的任務。研製生產大型飛機，最關鍵是自主研發大推力渦扇發動機。上海市把研製大推力渦扇發動機的任務，交給上海長征機械廠（中航工業上海航空發動機製造股份有限公司的前身），作為大型客機的重點配套項目。

渦扇-8發動機於1972年開始投料試製，至1980年底國家投資1.84億元，共生產3輪計12台發動機。

渦扇-8發動機，用於中國自主研發製造大型飛機“運-10”心臟之一，先後飛到北京、烏魯木齊、鄭州、合肥、廣州、昆明、成都、拉薩等地，累計試飛130次，飛行時間170小時，各項性能達到設計指標。

基本介紹

• 中文名：渦扇-8
• 外文名：WS-8
• 研製單位：上海長征機械廠
• 研製時間：1970～1983年
• 發動機類型：大推力渦輪風扇噴氣發動機
• 裝機對象：運-10運輸機
• 研製代號：915
• 最大推力：8165公斤
• 所屬國家：中國

發展沿革

歷史背景

航空發動機是飛機的“心臟”，直接影響著飛機的使用性能、可靠性、經濟性、生存力。自從20世紀40年代初誕生以來，燃氣渦輪發動機，特別是後來出現的渦扇發動機就一直是航空飛行器的主要動力裝置，並取得了飛速的發展。處於飛機技術最前沿的戰鬥機的速度已由亞聲速提高到超聲速，又由超聲速發展到超聲速巡航，同時機動性和敏捷性也顯著提高。為了滿足戰鬥機的超聲速巡航能力、良好生存性/隱身性、高機動性與敏捷性和低全壽命期費用等要求，戰鬥機發動機主要追求高性能（高推重比等）、高可靠性、低信號特徵、低油耗等。而民用航空發動機主要追求高可靠性、低油耗、低排放、低噪聲等。軍用運輸機和轟炸機的動力發展需求與民用航空發動機的相近，但同時考慮低可探測性等具有軍事用途特徵的需求。

美國、英國、法國、俄羅斯和德國等航空工業已開發國家都高度重視軍民用航空發動機型號研製和先進航空發動機技術的預先研究工作，成功研製了眾多航空發動機並在軍民用航空領域得到廣泛套用，同時持續實施一系列先進發動機研究計畫，開發和驗證先進航空發動機技術，為未來軍民用航空渦扇發動機研製提供了堅實技術基礎，並引領世界先進航空發動機技術發展方向。

起步研製

20世紀50年代初組建的中國現代航空發動機製造業，由於基礎薄弱、技術落後，只能從仿製引進的蘇聯渦輪噴氣發動機開始，逐步發展。而在渦扇發動機研製上遲遲難以起步。

20世紀70年代初，中國啟動國產大型噴氣式客機運-10的研製項目。渦扇-8（WS-8）發動機，曾用代號915發動機，是中國上海研製的運-10飛機的動力裝置，屬前風扇、短外函、軸流式雙轉子渦輪風扇發動機。渦扇-8起飛推力80.07千牛，起飛耗油率54.56公斤/千牛·小時，其性能、壽命等指標在60年代末尚屬較先進的航空發動機。該發動機於1972年開始投料試製，至1980年底國家投資1.84億元，共生產3輪計12台發動機。在研製中，新建主機廠，改建葉片生產廠，形成有3000餘人的航空發動機研製隊伍，基本走完發動機研製工作的全過程。1983年6月，上海市航空工業辦公室召開渦扇8發動機研製成果總結交流會，認為已基本具備設計定型的條件和小批量生產的能力。後因運-10飛機停止研製，發動機研製也告一段落。在研製過程中，上海市內外有60多個單位承擔發動機本體和配套協作項目，並大量採用新技術、新工藝、新材料。成品附屬檔案、軸承、金屬材料、非金屬材料和毛坯均立足於國內。

渦扇-8發動機是運-10的動力裝置，1970年代由成都發動機廠和上海發動機廠共同研製。1979年10月定型，基本滿足設計需要，後因運-10項目下馬而停產。

研製歷程

任務下達

國家計委、軍委國防工業領導小組於1970年8月27日向上海市正式下達試製生產運輸機的任務後，9月14日，上海市革委會原則同意為大型客機配套的發動機製造定在上海第一汽車附屬檔案廠。同年12月19日，市工交組正式下達任務，由汽附一廠承制10台渦扇8發動機（包括試車），航空機械廠承制10台渦扇8發動機全部葉片。

1971年三機部決定，為運-10飛機和轟炸機配套的渦扇8發動機的試製，分別在上海和成都兩地同時進行。

1973年6月27日，國務院、中央軍委批轉上海市革委會《關於研製大型客機的請示報告》和國家計委《關於上海研究試製大型客機問題的報告》，明確首批試製12台發動機，爭取在1977年完成總裝提交飛行試驗。首批12台樣機的試製，可以採取以上海為主，三機部和航空研究院支援部分發動機設計、工藝技術力量，提供必要的工藝技術協作，集中力量，儘快過關，然後由上海市進行批量生產。至此，渦扇8發動機由兩地同時研製改為在上海一地進行。

1973年9月29日，根據三機部關於渦扇8發動機圖紙等移交給上海708工程的通知，汽附一廠革委會副主任張龍根與成都航空發動機製造廠（以下簡稱成都發動機廠）革委會負責人姜燮生，在成都簽訂《關於渦扇8發動機物資交接工作的協定》。為便於移交和業務對口，移交物資分成器材、專用工裝、專用非標準設備、圖紙、樣機及進口備件等6大類，兩廠派出代表組成6個專項交接小組。至1974年9月4日，交接工作全部結束。

組建隊伍

為適應研製渦扇8發動機的需要，市工交組對發動機研製採取“總裝集中，部件定點，零件擴散，工藝協作”和“一廠一角，各廠協作，一廠一件，百廠成線”的原則。從1973年下半年起，組織市機電一局、冶金局、化工局、儀表局等所屬廠、所共65個單位，參加發動機的研製。同時，市外三機部系統也有10個單位承擔發動機成品附屬檔案研製的協作配套任務。

發動機主機廠是上海航空發動機製造廠（其前身為汽附一廠擴建部分），主要承擔高壓機匣、燃燒室外機匣、高壓靜子、火焰筒、高低壓壓氣機轉子、渦輪轉子、擴散機匣、軸承座、放氣機構、零組件的製造和發動機總裝、試車。工作量占全機的60～70%。航空機械廠是生產發動機葉片的專業廠，承擔27種葉片的製造。發動機整體部件的生產定點廠有上海先鋒電機廠、上海電工機械廠、上海油嘴油泵廠、上海汽車齒輪廠等。

至1980年底，發動機主機的研製人員達3232人。其中工人2062人，技術人員609人，初步形成了一支民用航空發動機的設計、製造隊伍。經過多年的研製生產實踐，基本掌握了渦扇-8發動機的研製技術。

基本建設

為適應研製渦扇8發動機的需要，在發揮原有潛力的同時，以擴建為主，新建為輔，有重點、有選擇地進行改造，經批准擴大初步設計的共6個單位。其中新建航空發動機主機廠，其餘均為充分利用原有基礎改造擴建。基建費用為4661.99萬元，竣工面積64519平方米，安裝金屬切削設備565台，發動機工廠的建設初具規模。

建設主機廠

航發廠是為運10飛機配套研製渦輪風扇噴氣發動機而建立起來的航空工廠。該廠原為汽附一廠的擴建部分，後劃出單獨建廠。

上海汽附一廠於1970年12月承接試製渦扇8發動機的任務後，經過調研，提出徵用廣中苗圃土地的申請。1971年11月20日，市城建局同意將小型射擊場及廣中苗圃土地共64.17畝劃給汽附一廠，工廠的基本建設從此開始。

該廠建設初期沒有總體規劃。當時按照上海市提出的“先生產、後生活”的原則，第一個建設項目為工具製造車間，於1972年2月20日破土動工，建築面積2688平方米，投資30.32萬元。隨著研製任務進展的需要，市城建局根據工廠的申請，又於1973、1974年批准征地22畝和65.42畝。1974年8月24日，工廠完成基本建設的擴大初步設計，其規模為占地151.59畝，建築面積4.03萬平方米，新增金屬切削設備258台，總投資3500萬元。1974年下半年，應汽附一廠的請求，市委組織部商請三機部從部屬哈爾濱、瀋陽、成都、西安等航空發動機廠調入專業技術人員74人。為集中力量加快發動機的研製步伐，1978年7月6日，上海市708工程辦公室決定，將汽附一廠廣中路600號新厂部分劃出單獨建廠，定名上海長征機械廠。1979年12月，市工交組決定工程緩建。至此，工廠大規模的建設停止。

在整個基本建設中，共建成機械加工、衝壓與焊接、機修、熱處理與表面處理、總裝與試車等5個車間。較為重大的項目為：發動機總裝車間，建築面積6258平方米，裝有2次/小時全室換氣通風裝置，具有採暖、密封、防塵、採光好的特點，按設計要求能年總裝渦扇8發動機50台。發動機地面室內試車台，為15噸級發動機懸掛式台架，設有快速接管箱、可升降平台、發動機起吊架和鎖緊插銷等，均由液壓傳動，通過電鈕操作控制。該台架能進行發動機長期試車和定型試車，為國內首座懸掛式渦輪風扇噴氣發動機室內試車台。大型機械加工車間廠房，面積8043平方米，3個縱跨分別設有3～5噸起吊行車，共布置國產和進口切削工具機167台，基本形成生產發動機轉子、靜子和中小零、組件，年產12台套的能力。

工程配電總容量10370千瓦，配置容量2O立方米/分的壓氣機4台，蒸氣4噸/小時的鍋爐3台，各類機械設備1057台（套）。其中金屬切削類287台，衝壓類29台，焊接類43台，試驗機類61台等。

至1980年止，工程投資2846.2萬元，占計畫投資的81.3%，完成建築面積44079平方米。按擴大初步設計25個項目統計，已竣工20個項目。1980年後，繼續完成未竣工的項目，建設進度滿足渦扇8發動機研製的需要。

改建航空機械廠

航空機械廠原是上海航空電動機構製造廠。1970年12月19日起，承擔渦扇8發動機全部葉片的加工任務。當時工廠由學校改建不久，生產條件較差，根據“邊研製、邊建設”的方針開始擴建。1972年5月，在擴大初步設計未進行前，電解加工車間、總配電間、空壓房和鍋爐房、動力站等已開工建設，計建築面積1365平方米，於1974年3～10月陸續建成。

1974年，工廠完成擴大初步設計任務書，並經市工交組批准。工程主要指標為：總投資750萬元，廠房建築面積9600平方米，金屬切削設備135台。後又於1978年批准追加計畫投資4萬元，金屬切削設備3台，1979年批准增建職工宿舍2000平方米。

這次擴建增建了電解加工、渦輪葉片加工、精密鑄造、鍛造和表面處理等5個主廠房。另有動力站等配套設施共9項。精密鑄造和鍛造是生產葉片毛坯的車間，主要設備有25公斤真空熔煉爐、200公斤熔煉爐、50公斤矽整流非真空熔煉爐和100噸米高速錘等。電解加工和渦輪葉片加工廠房組成渦輪導向葉片機械加工車間，主要設備有電解工具機、直徑1600毫米立車和直徑500×5000毫米車床等大型設備。理化試驗室已投產的項目有：X線探傷、超音波探傷、高溫持久試驗、高溫拉伸試驗、低溫試驗、金屬化學分析、非金屬化學分析、金相分析、氣體分析、光譜分析和鹽霧試驗等。

由於擴建初期未嚴格按照基建程式辦事和受計畫投資額的限制，造成各動力站容量不足和部分土建及設備項目的缺漏現象。工廠採取補充設計和爭取其它資金來源等措施進行彌補，擴建了空壓站，補建了煤氣表房、污水處理房和電解液池棚屋等，購置安裝200公斤熔煉爐和自製100噸米高能高速錘等大型設備，並充實了理化試驗設備。

經過1972～1980年的建設，共完成基建投資749.97萬元，新建廠房建築面積9613平方米，職工宿舍1868平方米，新增金屬切削設備138台，其他設備219台（套）。經擴建後基本形成年產渦扇8發動機27種葉片10台套的生產能力。其他14種葉片因系擴散廠生產，未形成生產能力。

總體評價

渦扇-8發動機的研製成功，得到國外有關人士的關注和好評。1984年5月27日，美國克利夫蘭州立大學（CLEVELAND STATE UNIVERSITY）工學院副院長、教授張君毅（GEORGEC.CHANG）到航發廠參觀，稱讚上海能造出這樣的發動機很了不起。1985年上半年法國國營飛機發動機研究製造公司（SNECMA）國際部發動機經理柏拉圖諾夫（AR－MANDPI－ATONOFF）參觀發動機時，也感到十分驚奇，並對每一個零備件仔細辨認，看是否混有美國製造的部件，並說：“知道得這么晚，太可借了。”1985年5月23日，美國通用電器公司（GENERAL ELECTRIC COMPANY）航空發動機分部副總裁克萊勃司（KREBS）到航發廠參觀時說：“你們在10年前能完成這樣一台十分複雜的發動機，的確是一個偉績。即使在今天看到它，也給我留下了極深刻的印象。”