留里卡從未止步

姜永偉

記：上個世紀90年代初，面對國家停止撥款嚴峻形勢，留里卡是如何謀求生存的？難道你們一天都沒有停止科研工作嗎？

馬：沒有停止。盡管處境十分艱難，我們仍然保留了一支具有豐富經驗的設計隊伍。這支設計隊伍可以勝任一切設計工作。留里卡設計局奠基人阿爾希波夫·米哈伊洛維奇·留里卡，為我們打造了一個團結的戰(zhàn)斗集體。當時，為了擺脫資金匱乏困境，總設計師維克托·米哈伊洛維奇·切普金，果斷做出了軍轉民的決定，與俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司簽訂了合同，從而確保了公司的生存和發(fā)展。1993年，為了適應經濟模式的轉型和謀求新的發(fā)展，我們成立了“留里卡”股份有限公司。

我們以AL-31F發(fā)動機為基礎為其研制天然氣加氣泵。要知道我們軍用發(fā)動機最初的使用壽命是500小時，而他們要求我們?yōu)槠溲兄频奶烊粴饧託獗檬褂脡勖_到1 000小時。我們對AL-31F發(fā)動機做了大量技術改進工作。目前，我們?yōu)槎砹_斯天然氣工業(yè)股份公司研制的40臺天然氣加氣泵仍在使用。

記：請您具體介紹PAK FA發(fā)動機的研發(fā)情況。

馬：PAK FA發(fā)動機的研發(fā)大致分為一期型和二期型。PAK FA一期型安裝了117型發(fā)動機。自2011年開始，該發(fā)動機進行了預先試驗，即試驗臺試驗和飛行試驗。117型發(fā)動機，完全借鑒了蘇-35戰(zhàn)斗機117S型發(fā)動機的改進技術，包括發(fā)動機布局設計以及復雜部件的研發(fā)工藝。

蘇-35戰(zhàn)斗機117S型發(fā)動機并不像媒體報道的那樣，簡單的在AL-31F型發(fā)動機基礎上進行了技術改進。與后者相比，117S型發(fā)動機的推力提高了2噸。117S型發(fā)動機安裝了新型低壓壓縮機，新型燃燒室和新型渦輪機?？傊?17S型發(fā)動機的零部件更換了80%。

PAK FA 117 （T-50）一期型發(fā)動機推力超過了117S型，它安裝了新型全數(shù)字化自動控制系統(tǒng)，應該是俄羅斯基礎工藝的首創(chuàng)。此外，該發(fā)動機系統(tǒng)制造結構和發(fā)動機控制算法，也應該屬于俄羅斯在該領域的首創(chuàng)。盡管可以使用國外工藝，但我們依然堅持使用自己的創(chuàng)新基礎工藝。這在開發(fā)國產發(fā)動機中還是第一次。為攻克這一難關，俄羅斯聯(lián)邦工貿部撥出專項資金給予支持。該項科研課題的名稱為“先進自動控制系統(tǒng)”。我們擁有一支具備了雄厚技術儲備的自動化控制系統(tǒng)設計師團隊。我們對成果充滿了信心。

記：T-50預先試驗階段進展順利嗎？

馬：發(fā)動機的預先試驗無論在時間上，還是在資金上都屬于勞民傷財?shù)碾A段。既然使用新的結構部件，難免就會出現(xiàn)問題。我們不得不重新制造和重新試驗，甚至修正發(fā)動機的設計，這些都要花費大量的時間和資金。

2011年8月21日，T-50本該亮相莫斯科航展最后一天的飛行表演，但飛機卻中止在滑跑起飛階段。因為試飛員發(fā)現(xiàn)了喘振。航空發(fā)動機應當說在工程方面，是最為復雜的工業(yè)產品。航空發(fā)動機一旦出現(xiàn)問題，將會給國家經濟和國防建設造成難以彌補的損失。因此，如果發(fā)動機工作狀態(tài)出現(xiàn)絲毫偏差，試飛員都要中止起飛。盡管此前T-50安然無恙的完成了所有計劃飛行。經過專業(yè)人員分析查明，發(fā)動機喘振主動控制出現(xiàn)了問題。檢查表明，發(fā)動機完好無損。第二天，T-50繼續(xù)試飛。

記：新型發(fā)動機的批量生產如何解決？

馬：在完成預先綜合試驗之后，117一期型發(fā)動機開始接受國家試驗。發(fā)動機組裝和試驗完全處于由軍事專家和地方專家組成的專家委員會的監(jiān)督之下。專家委員會重新對實驗分析結果進行審查，并給出結論。必要時，還要對發(fā)動機設計文件進行重新修改。同時，擔負批量生產發(fā)動機的烏法發(fā)動機制造聯(lián)合公司，著手發(fā)動機批量生產的準備。盡管PAK FA117一期型發(fā)動機的部件已經準備完畢，但是，其技術性能需要在試驗臺進行驗證測試。2011年12月前，專家委員會對117一期型發(fā)動機飛行試驗技術性能做出了評估。2013年12月前，117一期型發(fā)動機通過了國家試驗。隨后，烏法發(fā)動機制造聯(lián)合公司，將正式接受發(fā)動機批量生產任務。由此可見，俄雷賓斯科“土星”科學生產聯(lián)合公司留里卡設計局和烏法發(fā)動機制造聯(lián)合公司，實施的發(fā)動機一體化開發(fā)和生產模式是完全正確的。

記：PAK FA二期型發(fā)動機的研發(fā)進展如何？

馬：應當說，PAK FA117一期型發(fā)動機為二期型發(fā)動機的繼續(xù)研發(fā)奠定了堅實的基礎。2013年12月16日，我們與俄國防部正式簽署了研發(fā)PAK FA二期型發(fā)動機的協(xié)定。就其技術性能而言，二期型發(fā)動機技術性能將超過117一期型發(fā)動機。該型發(fā)動機具有更大推重比，對于發(fā)動機技術性能來說，這是一個非常重要的概念?；诜N種原因，我無法透露推重比的數(shù)字。我可以肯定地說，這個數(shù)字要超過國外同類機型的發(fā)動機。盡管增加了推重比，但是，發(fā)動機的技術外形沒有任何改變。同時，我們計劃今年上半年，開始為二期型發(fā)動機研制和試驗新型核心機，包括高壓壓氣機、燃燒室、高壓渦輪。二期發(fā)動機有望在減少發(fā)動機重量30%的基礎上，將全壽命周期成本也降低30%。

記：我們國內航空工業(yè)一些專家認為，二期型發(fā)動機已經實現(xiàn)超聲速巡航飛行，這是真的嗎？

馬：這個問題我難以回答。眾所周知，世界上最激烈的競爭出現(xiàn)在最頂尖的工業(yè)領域。毫無疑問，第二階段發(fā)動機的戰(zhàn)術技術性能將有很大程度的提高。研制發(fā)動機就是要解決復雜的科學工程任務和科學技術任務。俄羅斯總統(tǒng)普京曾對于發(fā)動機技術性能提出明確的要求：“俄羅斯發(fā)動機決不能遜色于美國發(fā)動機。”

記：您如何看待“禮炮”和“留里卡”之間的關系？

馬：新千年伊始，俄羅斯國內就為誰成為研發(fā)PAK FA發(fā)動機骨干企業(yè)進行辯論和舌戰(zhàn)。目前，這些骨干企業(yè)已經集合于俄羅斯聯(lián)合發(fā)動制造公司的框架內。俄羅斯聯(lián)合發(fā)動制造公司組建目的，不是讓骨干企業(yè)之間進行對抗，而是依托聯(lián)合發(fā)動制造公司，對其發(fā)動機的研發(fā)和生產實施集中統(tǒng)一的領導。我認為，競爭應體現(xiàn)在零部件供貨商之間，以不斷完善產品的質量。對于俄羅斯聯(lián)合發(fā)動制造公司來說，它的競爭的對手應該是國外，例如英國羅爾斯·羅伊斯公司、美國通用電氣公司和普拉特·惠尼特公司等知名航空發(fā)動機制造商。

我積極主張消除俄雷賓斯克“土星”科學生產聯(lián)合公司與莫斯科“禮炮”設計局之間的競爭關系。莫斯科“禮炮”設計局的設計人員均來自我們留里卡設計局。對此，作為俄雷賓斯克“土星”科學生產聯(lián)合公司的分公司，我們積極與莫斯科 “禮炮”設計局開展合作，共同完成了PAK FA二期型發(fā)動機設計方案的制定。莫斯科“禮炮”設計局總設計師米哈伊爾·科拉特尼科夫是我的朋友和戰(zhàn)友。此前，他曾在“土星”科學生產聯(lián)合公司工作幾十年。

目前，俄羅斯航空發(fā)動機制造業(yè)創(chuàng)新氛圍很濃，充分體現(xiàn)了一體化的效率。在科研方面，各工廠和各設計局之間不是相互封鎖，而是相互學習和相互交流。今天，大家關注的不是俄羅斯聯(lián)合發(fā)動制造公司機構的改革，而是其改革結果。PAK FA二期型發(fā)動機的合作將會進一步擴大，將吸收新的設計局和新的制造工廠。因為，各企業(yè)和各設計局會在工藝方面遇到許多新的技術挑戰(zhàn)，以尋找最佳方案，解決部件設計和生產問題。目前，俄羅斯聯(lián)合發(fā)動制造公司正在所屬工廠推廣籌建鑄造、葉片、涂層和焊接等專業(yè)權威中心的試點。按照組建原則，哪個企業(yè)的產品質量優(yōu)異和價格便宜，哪個企業(yè)就可以成為權威中心。這是提升企業(yè)產品質量和競爭力的最重要手段。

記：在長達70年的時間里，“留里卡”設計局成為俄羅斯航空發(fā)動機研發(fā)獨占鰲頭的企業(yè)。難道在國內就沒有遇到競爭對手嗎？

馬：沒有。我們設計局是唯一一個為戰(zhàn)斗機研制出第5代軍用發(fā)動機的企業(yè)。早在上個世紀中期，阿爾希波夫·米哈伊洛維奇·留里卡研制的航空發(fā)動機，不僅具備了技術領先的優(yōu)勢，而且理念超前。我們繼承了總設計師留里卡為我們鋪墊的發(fā)動機技術及其技術改進潛力，并沿著這條軌跡繼續(xù)前進。

記：目前，俄羅斯國內各軍工企業(yè)都在抱怨軍工企業(yè)科技人才嚴重匱乏。留里卡設計局情況如何？

馬：我認為，對于一個從事軍事航空發(fā)動機研究的設計局來說，最為關鍵的是保持自己的光榮傳統(tǒng)，也就是說要把幾十年積累的設計經驗傳承下去。老一輩設計師越來越少，他們具有豐富設計經驗和知識，可以傳授給年輕一代。因此，我們十分珍惜和呵護退休設計師和工程師。目前，我們設計局科技人才隊伍結構情況是：30%是年齡超過60歲的專家，還有35%年齡沒到35歲，剩余的在35至60歲之間。這是最佳的年齡結構。我們的年輕一代設計人才正在茁壯成長。我們設計局的處長都比較年輕，年齡都沒有超過40歲。

記：目前，您們的主要訂貨商是誰？

馬：我們的主要訂貨商是“蘇霍伊”飛機股份公司。我們設計局發(fā)展歷史與為“蘇霍伊”設計局研制發(fā)動機緊密相連。我們發(fā)動機主要裝備蘇-27、蘇-30和蘇-35，以及T-50。目前，我們設計局正在全力以赴研制新一代發(fā)動機。

記：除為俄羅斯軍隊研制軍用發(fā)動機外，留里卡設計局還從事對外軍貿活動嗎？

馬：俄羅斯烏法發(fā)動機制造聯(lián)合公司生產的發(fā)動機，曾先后大批向印度和中國出口軍用發(fā)動機。莫斯科“禮炮”工廠也向中國出口殲10單座戰(zhàn)斗機發(fā)動機。我們設計局早在90年代就研發(fā)了這些發(fā)動機。我們設計局是供貨合同簽署人之一。坦率地講，這些合同曾幫助我們擺脫了90年代科研經費不足的困境。

記：俄羅斯航空工業(yè)情況如何？

馬：我們的航空工業(yè)具有非常強的競爭力。為了確保明天的俄羅斯不成為外國原料的附庸國，我們必須發(fā)展發(fā)動機制造業(yè)。航空工業(yè)是一個知識密集和創(chuàng)新的行業(yè)?；谶@一特點，我們沒有權利引進任何國外產品。我們每個創(chuàng)新產品，都被視為牽引各工業(yè)部門前進的火車頭。因為，創(chuàng)新產品可以帶動新型材料、新型電子設備和新型技術工藝的發(fā)展，從而確保俄羅斯由能源出口型向知識型和創(chuàng)新型的轉化。

記：在您看來，未來軍用航空發(fā)動機將會發(fā)生怎樣的變化？未來軍用飛機是否會被無人機取代？

馬：我有充足理由證明，我們不僅可以為PAK FA研制具有極強競爭力的發(fā)動機，而且也可以研發(fā)下一代發(fā)動機。目前，燃氣渦輪發(fā)動機普遍采用布雷頓循環(huán)原理，即壓縮機吸氣壓縮-燃燒室噴油（氣）燃燒-渦輪做功（驅動壓縮機和負荷）排氣，簡單說就是一種恒壓熱量的輸出?；谠O計水平和結構材料的局限性，燃氣渦輪發(fā)動機應用水平，如同活塞式發(fā)動機一樣，已經達到極致。但是，如果改進設計水平和更新結構材料的話，燃氣渦輪發(fā)動機的效率可以增加2%-3%。但是，這個問題尚未解決。我們目前的任務就是努力將發(fā)動機的單位推力增加50%-60%。

眾所周知，科學領域的新發(fā)現(xiàn)，將直接影響技術的發(fā)展。但是，技術體系按照累積的階梯式模式發(fā)展。PAK FA發(fā)動機將利用現(xiàn)有科學技術基礎完成制造，其所有技術參數(shù)將超過現(xiàn)有的發(fā)動機。當然，這也依賴于新興的耐高溫陶瓷材料。高壓渦輪可以在不對葉片進行冷卻的條件下進行工作。發(fā)動機的軸承也無需潤滑。高壓渦輪出口溫度超過了煤油燃燒的溫度，達到了2 300度。此時，發(fā)動機外形完好無損，沒有一點變形，可以保持15至20年。這些成果將完全依賴于高溫陶瓷材料的特性。

我們目前正在開發(fā)的一個科研項目是脈沖爆震發(fā)動機。該型發(fā)動機很有可能使用其它類型的原料。例如，我們還發(fā)明了反向推力裝置和新的運動原理。我們之所以能夠做到這一切，是因為我們的天才工程師都沒有改行。

可以肯定地說，第六代軍用飛機將會被無人機取代。飛機駕駛員“影響”了飛機。由于人體無法承受過高的負荷過載，而增加的機載生活保障系統(tǒng)和機載救生系統(tǒng)無疑增加了飛機的重量。此外，未來還屬于結構緊湊和不被雷達發(fā)現(xiàn)的隱形飛機。

每年，我們都要參加國內外舉行的重要航展。為什么？就是為了讓我們的孩子迷戀和向往天空。就像我小時候一樣，癡迷于航空事業(yè)。要知道高新技術工藝突破光靠錢是不行的，而是要靠科技創(chuàng)新人才。也許有一天錢多如牛毛，可是發(fā)動機的創(chuàng)新人才絕跡了。