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高原試驗紀事

2021/12/25

編者按

中科院工程熱物理研究所輕型動力實驗室面向國家陸、海、空、天軍事裝備的動力需求，以先進輕型動力技術研發及系統集成為主線，開展了小型渦扇、渦噴發動機的研製工作。高原低溫熄火試驗是對發動機高空穩定性的必要考核。此文記錄了在缺乏高空試驗條件的情況下，研發團隊親赴祁連山開展實驗的艱辛歷程。

青藏高原平均海拔4000米，因此高原起動能力是發動機研製的一大特色需求。當年從俄羅斯進口的31F發動機就是因為沒有高原起動能力，導致很長一段時間空軍主力機型殲11無法進藏。在4000米高原還可以模擬空中5000-6000米左右的進氣條件，在缺乏高空試驗條件時，高原低溫熄火試驗是對發動機高空穩定性的必要考核。

2015年春，我所研製的60公斤與80公斤推力渦噴發動機正是由於通過了高原試驗考核，最終在整個科研與鑒定試飛中表現優異，得到了飛機方的好評，高原試驗也因此成為我所小型渦噴發動機研製規範中的重要環節。2017年大年初六，趕著冬日最後的寒意，輕型動力實驗室帶上最新研製的75公斤推力、95公斤推力和190公斤推力渦噴發動機遠赴祁連山，再一次踏上了高原之旅。

祁連山，青藏高原的起點，橫艮在甘青兩省之間，西臨敦煌沙漠戈壁，北連河西走廊，南接美麗的青海湖。試驗隊兵分兩路，一隊從西寧出發，由青海進入祁連山，另一隊押運設備，從北京出發，由甘肅進山。一路上，車隊賓士在蒼莽的高山草原上，一望無際的是黃褐色的草甸，遠處層層疊疊的雪山映著湛藍的天空，路邊冰川般的黑水河下溪流淙淙。偶爾有一群群的氂牛，穿過公路，為我們沉甸甸的心緒帶來一絲驚喜。離開北京時祁連縣城的最低溫度已經升高到零下10度，然而天公作美，我們上高原的那天，寒潮突襲，溫度劇降十多度，雖然嚴酷的低溫對參試人員的生活帶來了考驗，但卻給試驗工作提供了最有利的條件。

寶劍鋒從磨礪出，三型發動機圓滿完成任務

連續幾天，一行人凌晨3點半起床，吃早飯，開車上山，5點到達海拔4120米的大冬樹山埡口臨時試驗場開始試驗。95公斤推力渦噴發動機不愧為團隊幾經鍛造的明星產品，在高空低溫下的熄火性能異常優異，油門一再關小，都能完美地重新點火起動，在場的技術人員不禁為自己設計的產品點贊、驕傲。

75公斤推力渦噴發動機經過反覆安裝、調試、排障，也於第三日早上響起熟悉而親切的轟鳴聲。

190公斤推力渦噴發動機作為團隊新研製的產品，與此前的100公斤推力系列發動機有較大跨度，技術難度也大幅提升，因此這次試驗，每個人的心裡既滿懷期待又小心翼翼。燃油點火和丙烷點火的匹配規律，在廊坊基地摸得門兒清，到高原卻失靈了，需要重新調整匹配，一點點修改起動規律；高壓氣源、電源等系統在平原地帶從沒發生過故障，到了祁連山卻狀況百出；得益於日常工作的紮實，面對故障大家有條不紊、逐個攻破。2月9日，距離元宵節還有兩天，全國人民都沉浸在團聚喜慶中的氣氛里，我們的團隊也終於歷經考驗迎來歡喜，下午4:08—4:28，漫長又短暫的20分鐘里，190公斤推力渦噴發動機成功完成了兩次高原低溫點熄火試驗，打造了團隊又一個里程碑式的技術提升！

梅花香自苦寒來，冰雪上的彩虹分外迷人

在高原上進行戶外工作的時候，沁入心扉的冷和僵是第一體驗，從事各種感測器接線、測試等精密工作時無法戴手套，零下20℃，手露在外面幾分鐘就凍到僵硬，到臨時搭建的帳篷里用暖風機暖暖，出去再戰；大家的腳，即使穿著最厚實的鞋子，被凜冽山風摧枯拉朽地吹上幾小時，也是全程冰冷，平時超給力的暖寶寶此刻都黯然失溫。

即便扛住了這冷和僵，還要防高原反應。2015年第一次高原試驗時，第一天工作后十人的團隊就倒下六人，不得不休整一天。吸取上一次教訓，這次試驗中一再提醒大家注意不能劇烈運動，並備足了氧氣。放在平日分分鐘打好的地樁，在高原要幾個棒小伙輪流揮榔頭，什麼跑呀、跳呀、搬個重物，都得小心，用力過猛就缺氧，頭疼、噁心。

人可以靠意志力挺著，鐵打的車子卻舉步維艱！試驗隊駐紮在海拔2700米的山腳下，試驗場則在海拔4120米的山頂，每天要多次往返試驗場與駐地，70公里路途均為陡峭的山間小路，常年積雪，崎嶇蜿蜒，爬坡過彎、坑坑窪窪是常事；登頂的最後一段山路全是凍土，布滿尖利的冰凌，需藉助鏟雪掀和鋪路木樁這一對好幫手，才能艱難上山；從西寧當地租來的3輛7座車，輪胎磨損嚴重，抓地力直線下降，其中一輛車更是直接爆胎，苦等5個小時才從西寧調來新胎，車況最差的那輛車，雪大的時候都不敢坐人，司機一個人全神貫注保持10邁龜速，落在隊尾寂寞的下山；即便是被大家譽為祁連山「車神」的明星新車，也在最後一天過彎時被暗冰刮壞了底盤，蔫蔫的躺在路邊等拖車救援。在高原上一連待了5個晝夜的卡車，即便加了最抗凍的-30號柴油，油箱、油濾、油管仍不幸全部凍住，火盆烤了半天非但不管用，還不小心烤裂了油箱，折騰一整天才終於點著火，將寶貴的試驗設備平安送回北京；多虧了團隊幾位老司機，頂著反光的白雪，頂著凌晨的漆黑，頂著半夜起床的困意，頂著輪胎的打滑，時刻將安全意識懸在頭頂，保障了此次試驗的順利進行和大家的人身安全。

作息時間全部改變。團隊以年輕人為主，他們大多喜好晚睡晚起，到這裡，必須早起早睡。試驗日必須凌晨四點吃過早飯，漏夜出發，於日出前捕捉最低溫；太陽還沒徹底落山，就得睡覺，不然缺少睡眠，易引起高原反應。大家自動杜絕一切娛樂，經歷一整天14小時的密集燒腦加高體力活動，無力他想，酣然入睡。大家自動改掉潔癖，一周多的試驗工作中不能洗髮洗澡，防止感冒和高反；出門工作一天不能洗手，沒有水，更要防止凍傷。

早飯、晚飯在山下祁連縣解決，午飯是高原特色——圍坐在帳篷里大開朵頤豪爽地吃高壓鍋燉羊肉就饅頭；條件雖艱苦，風味卻絕佳，十幾號人捧著飯盒蹲坐在帳篷里的場景，也是熱鬧無比。試驗後下山技術討論，分析試驗數據，並結合試驗情況對發動機設計進行反思、優化，更組織了黨支部生活會，增加了隊伍凝聚力，在這一次次的交流和一周的協作中，深深地感受到每個人對團隊的熱愛、對航空事業的執著。

艱辛的同時，祁連一行的風土人情也著實讓人驚艷、留戀。山頂的皚皚白雪反射著金光，那般耀眼、神聖，山谷的松柏翠綠挺拔，直入雲端，瓦藍的天和潔白的雲不染一絲塵埃；氂牛和綿羊慢慢悠悠、萌態十足，散落在沿途的草原上、山坡上，甚至擋在車子前，各種耍賴磨嘰；而一匹匹駿馬則飛馳而過，留下冷艷俊美的側影；一座座裝飾華麗的寺廟，一幢幢五彩斑斕的經幡，一幅幅刻在沿途的流彩壁畫，無不彰顯著這裡的燦爛文明；廟中虔誠跪拜的信徒，喇嘛們熱情的幫助和淳樸的笑，山上老大爺暖暖的一杯熱水，更是讓人對這片土地的虔誠、善良肅然起敬。