核心提示：小型涡扇 具有推重比大、油耗低的特点，它是巡航导弹和无人机获得大航程的关键。但小型涡扇发动机小巧的零部件对加工精度提出了极高的要求。业内专家曾动情地表示，“A4纸大小的整体叶盘最厚2毫米，最薄处只有0.2～0.3毫米，我们却能按照指标要求加工出来”。

国产WS500小型涡扇发动机，可作为巡航导弹和小型无人战机的动力。

WS500小型涡扇发动机的整体叶盘需要很高的加工工艺。

原题：《关键技术 抢占高点：记西北工业大学张定华教授科研团队》

2006年12月，西北工业大学张定华教授科研团队完成的“航空发动机整体叶盘高效精密数字化冷工艺制造技术研究与工程应用”成果入选教育部2006年度“中国高等学校十大科技进展”。这 着我国航空发动机制造关键技术跨越了一个高度！伴随这一高度有“两个惟一”引人瞩目：

西北工业大学是我国自行研制的涡扇500发动机主要参研单位中唯一的高校；

西北工业大学是某新型高性能发动机研制行政总指挥系统中唯一的高校。

这难得的“惟一”，见证着西工大张定华科研团队航空报国、激情进取的胆略和智慧，留下的是开拓者“志在超越”的豪迈之歌。

胆与识：咬定青山不放松

我国航空发动机整体水平落后于西方航空大国。航空发动机是制约我国航空发展的瓶颈。现代战争没有强大的航空，就没有强大的国防。张定华科研团队——西工大航空发动机CAD/CAM工程软件研究所的同志清醒地认识到这一点。航空报国，咬定青山不放松，他们时刻准备着。

从1991年起，张定华就带领全所人员与有关厂所合作，开始研究精铸空心涡轮叶片制造问题。1997年，九五国防重大背景项目的两项关键技术：空心涡轮叶片精铸模具设计与制造技术和整体叶盘制造技术摆在了中国航空人的面前。拥有航空天一制造工程国家级重点学科的西工大人敢不敢上？当时，他的团队对这两项技术研究虽有优势，却不是强项。主要困难一是没有系统进行过涡轮叶片精铸模具的设计制造经历，二是没有工程实践基础。他们充分分析了国内的现状和团队的有利条件，经过缜密的思考后毅然挺身而出。国内没有一家企业或科研院所研制过这么复杂的模具，我们既然有优势就要敢为人先，有条件上，没有条件创造条件也要上于是团队中青年教师汪文虎挑起了涡轮叶片精铸模具设计制造技术研制负责人的重担。青年教师任军学挑起了整体叶盘制造技术负责人重担。为了攻克涡轮叶片精铸模具设计制造中的跨学科难题，张定华当年公派赴美国留学期间，先后在Cornell大学和 大学进修了模具设计与分析技术和三维CT技术。为了报效国家、突破尚未解决的国防科研瓶颈问题，1999年学成后他毅然决定回国，主持航空发动机CAD/CAM工程软件研究所的工作，并创建了中-美CBVCT图像工程中心，继续围绕“九五国防重大背景项目两项关键技术问题”开展深入研究，并得到了总装备部、国防科工委和教育部的重点项目支持。

整体叶盘是新一代航空发动机实现结构创新与技术跨越的核心部件。与 装配部件相比，整体叶盘将叶片和轮盘设计为一体，具有减重、减级、增效、可靠性高等优点，英、美等国90年代初就将整体叶盘使用于新型发动机，并严密封锁其制造技术。整体叶盘结构复杂，通道窄，叶片薄、弯扭大、易变形，材料多为钛合金等难加工材料，其综合制造技术属国际性难题，国内几乎是空白。

为了保障整体叶盘研制关键技术攻关，团队将本学科“211工程”建设投入的经费集中使用，并贷款200余万引进了先进的五坐标NC加工中心，解决了研究之必须设备。此外，还自筹经费300余万元 了大型车削加工中心等系列配套设备。

两项关键技术都是综合性很强的高技术，要想取得 必须团结奉献、团队作战。张定华教授作为队长，指挥若定，专业研究人员、博士、硕士等团队成员则分工协作，坚定地向着目标挺进。逢山开路，遇水搭桥，冲破重重难关，终于十年磨剑破青峰，抢占了航空发动机制造关键技术制高点。

围绕整体叶盘研制突破了10余项关键技术，系统地解决了研制全过程的主要工程技术难题，获软件著作权1项、申报发明 8项，建立了具有自主知识产权的整体叶盘加工理论、工艺规范、专用软件，形成了产学研结合、专业化协作的数字化制造技术体系，建成了国内唯一的整体叶盘快速试制基地，实现了复杂整体结构件加工技术的跨越。该成果属国内首创，其综合技术达到了国际先进水平，其中大尺寸闭式整体叶盘加工等多项技术达到国际领先水平。

勇与谋：赤子雄心图宏愿

航空发动机研制是高技术产品，按国外的经验，一般研制周期是10到20年。但2005年1月12日《中国航空报》的一条消息却平地一声雷：“涡扇500发动机是中国自主研制的航空发动机，项目于2003年6月18日正式启动，2004年10月完成总装，历时仅16个月，这在中国航空发展史上是没有先例的。这是中国一航科技实力、研制水平的又一次集中体现。”值得一提的是，涡扇500发动机风扇和压气机的全部转子整体叶盘均由张定华团队采用先进技术研制。在中航一集团涡扇500发动机表彰大会上，张定华团队被授予先进集体，王增强、任军学被授予“新机之星”称号。团队完成的另一项成果--两级风扇整体叶盘作为我国航空发动机技术水平的标志性成果，在2004年珠海航展上亮相并产生了重大影响。它标志着我国在该领域打破了国外技术封锁，成为世界上具备整体叶盘制造能力的少数几个国家之一。

如果说实践是检验真理的惟一标准，那么实际应用则是检验技术的过硬标准。然而，在航空航天等高科技领域，攻克新技术难，推广新技术更难！由于军工产品制造的特点，叶片制造工艺无论水平多高，随着产品的研制而稳定后，没有哪个设计单位轻易敢冒风险改变定型的工艺。对此张定华教授坚定地说：我们不是为了研制而研制，关键要将新技术用在新机设计上，仅仅自己敢“吃螃蟹”不行，必须请设计单位和我们共“吃螃蟹”。

某总装任务研制新型无人战机动力装置。起初，设计单位采纳了张定华团队建议：风扇转子采用整体叶盘结构。但在加工制造协调时，由于该整体叶盘风扇转子直径尺寸大，叶片大旋臂，型面大扭曲，其制造工艺技术难度很高，研制技术风险性很大，因此设计单位又将风扇转子方案改成了 单叶片加工，榫齿榫槽连接。了解此信息后，从提高我国新机性能的长远发展考虑，团队不遗余力上门与设计单位沟通，介绍自己的成果和整体叶片应用的成功案例，并承诺主动承担研制任务，使设计单位最终下定决心：该发动机风扇转子和两级增压级转子采用整体叶盘结构。双方签订了这项当时研究难度最大、技术风险最高的研究课题。

2.

就这样好“酒”巧“卖”，航空对德合作项目JET发动机六级压气机叶片和国防科工委某计划重点项目三级风扇叶片制造技术研究等落根团队。抢抓机遇，主动出击，发现和培育了潜在的科研市场，不仅提升了团队的科研水平，也奠定了团队的行业地位，不断推动着我国航空发动机行业的技术进步。目前，张定华科研团队研制的整体叶盘先进制造技术已 应用于多种型号的新型航空发动机研制，覆盖了国内在研的所有整体叶盘，并推广应用于航天、船舶、能源等领域，产生了重大的国防和社会效益。

苦与乐：众人 开大船

航空发动机被誉为“工业之花”，涡轮叶片则被誉为航空发动机皇冠上的明珠，其尊崇高贵和无上价值不言而喻。北京中华 坛下存有100件代表20世纪我国国家级技术水平的物件，以单晶制造技术生产的发动机涡轮叶片整体实物是其中之一。“那项技术里有我们的贡献”，张定华、王增强说起这些时脸上溢满自豪。是的，为了这“工业之花”，为了这“皇冠上的明珠”，张定华团队呕心泣血，历经苦寒梅花香。

2007年1月8日，记者跟随张定华教授等参观了西工大整体叶盘研制基地。“这是‘211工程’费购置的MICRON高速铣加工中心，这是‘211工程’和贷款购的SAJO五坐标加工中心，那可是我们自筹资金购的数控车削加工 和三坐标加工中心。它们为我们的研制立下了汗马功劳！”张教授如数家珍。笔者绕有兴致的登上一台数控床仔细观看正在加工的整体叶盘。那叶片弯弧柔美，扭身精妙，银光润泽，华丽的旋转造型仿佛是钛合金的优美舞步。王增强老师的说法可以印证：军方和行业有的领导和专家在评审某叶盘零件时，风趣的说这不只是产品，也是工艺品；看西工大的产品，真是美的享受！

“你看，就A4纸大小的整体叶盘叶片最厚2毫米，最薄处只有0.2～0.3毫米，我们却能按照指标要求加工出来，可以说全国唯此一家”，两人陶醉在团队研制的精美叶盘叶片中，俨然艺术家陶醉于自己心爱的作品。听了我们对话赶过来的史耀耀教授补充说：“我们用的不是行业中最好的设备，但做的活绝对是最漂亮的，绝不允许有一丁点瑕疵！”

曾有一点“瑕疵”让这些堂堂男儿落泪，尽管“瑕疵”不是他们造成的。

事情是这样的：除表面抛光外，团队完成了某发动机整体叶盘研制的所有环节，由于时间进度要求，设计部门建议将最后一道光整工序交由协作单位完成。按此办理后在叶盘返校检测时却发现抛光不理想。看到“归家”后产品的这点“瑕疵”，现场的研制人员落泪了。是啊，他们不是简单地把送出去的叶盘看成产品，而是看成与自己息息相通的有生命的东西，对每一件产品都有难舍的深情。就好比嫁女儿，容不得一点瑕疵和委屈。后来，团队重新组织抛光才算定了心。

对此，不理解的人或许会认为是小题大做。其实，经过叶盘研制“炼狱”的人都有深切的体验。航空发动机整体叶盘非常昂贵，原始毛坯成本一个二、三十万。加工到成品要经过几十道工序，数百次换刀，上千次进退刀。任何一个环节和工序出丁点问题，就可能前功尽弃。特别是军工产品，丝毫马虎不得，更有时间节点犹如利剑悬首。“牵肠挂肚，如履薄冰，寝食难安”，团队成员谁没有这样的体验？只有产品送出门，听到发动机点火成功的消息，他们悬着的一颗心才能放下。长期处于压力后的释放，那是怎样一种欢畅，一种陶醉，一种说不出来的痛快！

无疑，这是一群痴迷事业的人，也是懂得享受事业的人，享受成功。

可成功来之不易！

场地中间被塑料板围起了一块。那是团队新研制的大型线性摩擦焊设备，是为下一步整体叶盘制造技术升级做准备的。2001年，这块地方上空搭着棚子，队员们正冒着巨大危险坚持科技攻关。当时这座楼学校预期三个月最迟半年内修建好，但计划赶不上变化，因为种种原因半年后大楼仍未修好。可上千万的设备已运来，停放久了设备就会损坏，谁也负不起这个责任。更严峻的是承担的军工型号任务十万火急，进度绝不能拖。没有退路，必须背水一战！为了按节点完成任务，团队就在脚架错立大楼施工的同时搭着棚子戴着安全帽坚持干。寒冬，冷得人发抖；酷暑，热得人透不过气。怕把价值千万的数控床热坏，只能在机床上架起通风机。“为赶节点，一线的同志三班倒，最怕就是深夜进出棚子，万一不小心掉进门外的施工沟就可能‘光荣’了。”王增强说。

涡扇500发动机任务攻关正值2004年西安炎热的夏季。任军学博士、田荣鑫博士常常与工人师傅一起吃住在车间，废寝忘食地苦干终于将田荣鑫累病了，但他仍带病坚持 。他说，工作十万火急，我绝不能下火线，这正是实现我航空报国的最好机会。暑假期间，学校安排史耀耀、王增强分别去德国和英国进行短期技术培训，护照和签证都已办好，当时正直叶盘研制的攻坚时期，他俩均放弃了出国机会，全力以赴投入研制工作。正是靠着这股子拼劲，才把不少专家认为的西工大按节点完成叶盘研制参加2004年珠海航展不可能的事变成了现实，在国内发动机研制史上创造了奇迹！

团队科研框架概括为“三点一面”：三点即涡轮叶片精铸模具设计制造技术、整体叶盘数字化制造技术、压气机转子叶片NC加工技术；一面即航空发动机信息化。其中每一项都熔铸着团队的集体智慧。十年磨砺中，一批年轻人脱颖而出挑起了重大研究课题的重担，汪文虎、任军学、刘维伟分别担负起了300万元以上重大课题的课题负责人重担；蔺小军、田荣鑫 为独当一面的技术骨干；大多数同志在实践中成为高素质、高水平专业人才。

众人划桨开大船。正是有了这样一支心系国防、敢于拼硬、艰苦奋斗、团结奉献的队伍，才成就了我国航空发动机制造关键技术的辉煌篇章。近年来，团队两项科研成果被评为部级科技进步一等奖。

魂魄化作精卫鸟，血花溅作红心草。我们相信，在强我航空扬我国威军威的天一中，张定华科研团队将不断攀越新高峰，中国明天的“工业之花”必将绽放得更加绚丽！

采用小型涡扇发动机的我国新型巡航导弹。