战斧导弹的 F107 涡扇发动机推力达 3.2 千牛,推力重量比 7.8,而大夏当时最成熟的涡喷发动机推力仅 2.1 千牛,推力重量比不足 5。
攻关小组尝试过 11 种改进方案,都因涡轮叶片耐高温性能不足、燃烧室效率低下而失败。祁同伟没有局限于实验室,他带着发动机团队开启了 “全国巡访”,两个月内跑遍了贵州、陕西、四川的 23 家航空发动机企业与科研院所。
在贵州航空发动机集团的车间里,一台用于靶机的小型涡喷发动机引起了他的注意,
这款发动机虽然推力只有 1.8 千牛,但结构简单,故障率仅 0.3%。
“就改它!” 祁同伟当场拍板,带领团队驻扎在贵州,与工人师傅一起拆解发动机,重新设计燃烧室:
将原来的环形燃烧室改为环形回流燃烧室,增加燃油雾化喷嘴数量,提升燃烧效率;
涡轮叶片采用某钢铁研究院刚研制出的 GH4169 高温合金,通过 “真空熔炼 + 定向凝固” 工艺提升耐高温性能;
进气道增加导流叶片,减少气流扰动。经过 182 次试车,改进后的发动机推力提升至 2.8 千牛,推力重量比达到 7.2,虽然仍不及 F107,但已能满足导弹射程需求。
折叠弹翼的研发则让祁同伟真正展现了 “化腐朽为神奇” 的能力。战斧导弹的折叠弹翼采用钛合金材料,通过液压驱动实现 90 度折叠,
这章没有结束,请点击下一页继续阅读!
而我国当时的钛合金板材轧制精度不足,折叠机构的公差控制在 0.5 毫米以内,国内厂家根本无法生产。祁同伟在走访某特种钢铁厂时,发现该厂生产的 40CrNiMoA 高强度合金钢,抗拉强度达 1080MPa,虽然密度比钛合金高 20%,但韧性更好。
他当即决定改用合金钢,同时重新设计折叠机构:将原来的 “单轴旋转” 改为 “双轴联动”,减少运动部件数量;
采用 “弹簧预紧 + 液压解锁” 的方式,简化驱动系统;在弹翼表面覆盖一层厚度仅 0.8 毫米的碳纤维复合材料蒙皮,既减轻了 15% 的重量,又提升了隐身性能。
为了验证弹翼的可靠性,他带着团队在高低温实验室里泡了一个月,在 - 40℃至 60℃的极端温度下,完成了 300 次折叠试验,确保弹翼在各种环境下都能顺畅展开。
研发过程中,产业链的协调同样充满挑战。导弹的陀螺仪需要精度达 0.001 度 / 小时的轴承,某精密机械厂生产的轴承连续报废了 17 套,原因是加工时的径向跳动超过了 0.002 毫米。
祁同伟蹲在车间里,看了三天工人的操作流程,发现问题出在车床的进给速度上。
他提出 “分步加工 + 激光校准” 方案:先粗加工至直径误差 0.01 毫米,用激光干涉仪检测径向跳动,再根据偏差值微调车床参数,进行精加工。
这个方法虽然增加了工序,却将径向跳动控制在了 0.0008 毫米以内,轴承合格率一下子从 0 提升到了 92%。
类似的场景在研发期间屡见不鲜:为了解决导弹燃料燃烧不充分的问题,他借鉴汽车发动机的电控燃油喷射技术,在燃料供给系统中增加了流量传感器与电磁阀;