2020年9月1日，對於我國大型裝備軸流壓縮機和工業流程能量回收發電裝置領域全球最大製造商和服務商的陝西鼓風機(集團)有限公司(以下簡稱「陝鼓」)，這一天又是一個值得載入企業創新發展歷程的裡程碑日子。歷經多年軸流壓縮機系統工程領域的探索實踐，一套投入了陝鼓多領域專業研發團隊精力，且完全擁有我國自主智慧財產權的全球流量最大的AV140工業用軸流壓縮機在陝鼓臨潼製造園區試車成功，機組多項性能指標居於全球工業壓縮機領域的全新高度，達到了國際先進水平。
「這套彰顯了中國裝備實力的AV140超大型軸流壓縮機組實施了多項創新，攻克了多項技術，填補了多項國內空白，也充分證明了陝鼓在世界壓縮機領域的重要地位。」共同見證了試車全過程的我國航空發動機高空實驗臺位抽氣系統領域專業人士這樣評價。
回眸超大型高端裝備全球最大AV140軸流壓縮機組的研發創新之路，紮根於陝鼓科技創新沃土三十年的國務院特殊津貼專家、全國勞模、軸流壓縮機專業領域技術總監王儀田感慨萬千。他告訴記者：「我國自主研發的民用、軍用飛機發動機能早日用上自主研發的『中國心』，模擬高空實驗臺位抽氣系統領域實驗研究尤為重要。陝鼓自主研製的AV140超大型軸流壓縮機組就是支撐該領域實驗研究的核心動力設備，它的試車成功也將為我國航空發動機與世界先進水平『並跑』甚至『領跑』奠定基礎。」
記者了解到，航空發動機及燃氣輪機「兩機」專項是國家「十三五」規劃綱要中的100個重大工程及項目，並且排在首位。創新發展我國自主的航空發動機已成為國家意志。
然而，一直以來，航空發動機高空實驗臺、連續式跨聲速風洞用大型軸流式壓縮機技術都被國外壟斷，西方發達國家不僅在技術上對我國嚴密封鎖，而且產品也不允許出口。
「要突破這樣的技術瓶頸就必須發展國產化大裝備的創新實力。軸流壓縮機就體現了我國大裝備的創新能力之一，它完全是一個系統性的研究工程。1975年，當我國第一臺軸流壓縮機製造出來的時候，與世界先進技術相比差距很大。而如今，陝鼓已經在大型高爐鼓風機、大型連續式跨聲速風洞壓縮機、高空飛機發動機抽氣試驗用壓縮機、軸流與離心壓縮機匹配等技術領域取得了一系列驕人成績，向世界證明中國製造的實力。」王儀田自豪地說。
為了推動重大高端裝備技術國產化，近年來，王儀田帶領陝鼓軸流壓縮機專業研發團隊還不斷創新研究軸流壓縮機實驗方法，對CFD(計算流體動力學)流體仿真計算結果進行驗證，為國產大型高端裝備技術提升提供了有力支撐。
特別是從1999年，陝鼓開始研製我國連續式跨聲速風洞、航空發動機試驗領域的超大型軸流壓縮機組，陸續攻克了低雷諾數、大流量、高壓比、高排氣溫度、高轉速下高性能優化設計，大型空心軸開發，大型焊接件質量控制、超低負壓下的防漏油、長軸系轉子動力學，以及多臺壓縮機之間各種串並聯的控制等一系列技術難題，打破了國外對該領域的技術壟斷，填補了一項項國內空白。
「其實，此次飛機發動機模擬高空抽氣試驗用壓縮機的創新開發，首先就是要攻克裝備大型化所帶來的包括轉子動力學、工藝設計、加工製造等一系列技術難題。」陝鼓軸流壓縮機結構技術帶頭人陳江輝告訴記者，他也是在陝鼓大型軸流壓縮機技術領域持續創新實踐中培育造就的一大批該領域專業技術帶頭人之一。
對於風量每分鐘20000立方米、壓比為7~8的設計參數要求，完成這樣一個高空飛機發動機抽氣試驗用壓縮機的開發研製任務，從設計的結構尺寸、焊接機殼、空心軸、加工工藝等等方面，完全是一個全新的技術高度。沒有參數可以借鑑，沒有成熟的工藝技術可以引用，擺在王儀田團隊面前的是前所未有的新挑戰。
「在充分的調研論證中，我們確定了新型高效葉型和空心轉子的全新設計開發，從而確保了裝置整體運行更加穩定和高效節能。」陝鼓軸流壓縮機氣動技術帶頭人王冬介紹說。
在創新開發中，陝鼓專門為該項目組建起的50餘人跨專業、跨領域的研發團隊，在一次次的技術攀登中實現著一項項突破……最終安全可靠高效的AV140軸流壓縮機組誕生，整機總長度達到了11.5米，寬5.7米，高4.5米；總重量達400多噸；其中核心部件空心轉子長度近11米，轉子直徑達到1.4米，重量接近70噸。
而要說起這套高空飛機發動機抽氣試驗用AV140超大型軸流壓縮機組的成功開發，就不得不提及此前陝鼓在該領域的一系列系統創新。早於2009年啟動研製，2015年在航空發動機高空實驗臺位抽氣實驗領域用戶現場成功投運的陝鼓4套AV100-22和3套AV71-21大型軸流壓縮機技術創新實踐，正是此次打造全球最大高空飛機發動機抽氣實驗臺位「中國心」的創新「路基」。
項目總指揮王儀田仍然記得當時陝鼓研製的這7套軸流壓縮機，在模擬高空運行抽氣防喘振試驗過程中，那些牽動人心的時刻……
當時的試驗壓比已從5增加到設計值的壓比9，又逐漸增加到了10、11；排氣溫度已超過當時345的設計值，最高已突破了390。此時每增加一個喘振試驗壓比和排氣溫度，就意味著壓縮機轉子葉片等關鍵部件就要面對由此帶來的高溫、強度、腐蝕等一系列嚴峻考驗，現場的所有人無不擔心壓縮機的承受力和安全性。
「試驗壓比超過10了，王總，還要繼續提升喘振壓比試驗嗎？」試驗主操人員把疑問的目光投向王儀田。
「繼續抽氣！」王儀田堅定自信地回答。繼續增加壓比，不僅僅是他對陝鼓軸流壓縮機技術創新能力懷抱的必勝信心，更是要通過這樣嚴苛的試驗，為我國航空發動機技術提供安全、穩定且強大的研究平臺支撐。
就在那次試驗中，最高設計壓比9，最多級數22級的工業用軸流壓縮機設計開發記錄在陝鼓研發團隊手中誕生，為鑄就今天全球工業用軸流壓縮機領域之最奠定了堅實基礎。這樣的創新成果也將為冶金特大型高爐、催化裂化、大型空分、製藥、硝酸、硫磺制酸，以及遠程氣體輸送、壓縮儲能等領域輸出擁有「中國心」的重大技術裝備。
「如今，按照國家戰略部署，我們的研發團隊正聯合西安交大全力攻克國家」兩機專項「(發動機、燃氣輪機)的縮比壓氣機關鍵技術，同時，正在研製連續式超聲速風洞壓縮機，讓中國裝備在世界舞臺上挺起脊梁。」王儀田如是說。他帶領研發團隊正向著中國高端製造的更高領域努力攀登。
（文章來源：中國工業新聞網）