當直-11已成為新中國藍天上的一道亮麗的風景時,當我國的直升機試飛技術在8項突破中與世界發達國家直升機試飛技術接軌時,請別忘記,在共和國的西部,有一群為中華民族的直升機試飛上臺階而忘我奮戰的試飛人......
2000年的金秋10月,一道帶著谷菽醇香的秋風掠過八百里秦川的腹地,給地處飛機城的中國試飛院吹來了和平的鴿哨和芳菊的笑靨。
10月6日13時,在眾人的吹呼聲中,一架桔紅色的直-11飛機順利地飛完了2500米、4000米兩個高度的單發空中啟動,安全地降落在預定的視野。
至此,由總參陸航局和航空二集團下達給中國試飛院的直-11飛機定型試飛任務,以兩年的短周期,8項國內試飛技術突破的碩果圓滿地劃上了句號。
科研上敢爭第一
翻開中國的直升機史,使人備感歲月的沉重,字里行間雖有哲人的奮斗,勇士的鮮血,但卻少了鮮花的綻放,成就的飛揚。
世界上第一架載人直升機的誕生比固定翼飛機晚了30年,是德國人在20世紀30年代發明的,40年代投入實用,而我國的直升機是從50年代后期才開始引進生產。
除從米-4演化的直-5及后來的直-6、直-7兩種半途夭折的型號外,直到80年代,我國才有了直-8、直-9及90年代的直-9系列直升機,是數得清的幾個型號。而只有直-11型飛機,才稱得上是先進直升機。
直-11用上了復合材料旋翼,而且95%以上的零部件包括發動機、旋翼、減速器、槳轂、尾槳、傾斜器等主要器件均為我國自行設計。以致于當初有些不可一世的外國人說:\"中國自己搞直升機,火候還不到,試飛技術、專用設備10年內過不了關!\"
面對外國人的預言,中國人不信邪。在討論直-11試飛技術時,直-11副總師楊松山及他的伙伴們站起來說:\"外國能飛的,我們要能飛,外國人沒飛過的,我們也敢飛!\"
話雖說得斬釘截鐵,但科學卻來不得半點虛偽,丁是丁,卯是卯,得一步一個腳印走,千里之行,始于足下。
在8項突破中,首屈一指的是主減速器轉動率測量,這是一項國內從未飛過的項目。1998年的7月,在曾經遭受水災侵襲的景德鎮開始了這個項目改裝。五所的李冬蘭--一位40多歲的女高工擔任課題主管。
減速器是把發動機的傳動效率傳給槳葉,是直升機動力的關鍵部分,效率是測量輸入和輸出功率的比值。這個國內從未干過,國外也未見現成報告的課題,擺在了這個平時活潑、謙遜的女性面前。
李冬蘭是個經過多種發動機飛機試驗的女高工,但她在開始時也感到束手無策。主減速器是國內首次生產的,復合旋翼槳葉是國內首次生產的,主減速器上沒留測量孔。
經過多次討論和幾天幾夜的沉思苦索,突然,李冬蘭想到物理學上最基本的原理--能量守衡定律。她想輸入和輸出前后的滑油溫度、壓力、油量肯定有變化,能否從這細微的變化中找出效率的變化來?
這個理論外國的文獻沒有,中國從沒人干過,但道理是明顯通的。滑油從輸入到輸出經歷主減速器傳動,絕對與傳動效率有線性關系。這個方案報出來,大家反復討論,并完善了過程,推出了數學分析式,進入了實施階段。
2000年8月,一位年輕大學生童文化開始搞直-11回避區試驗。回避區即死亡區,就是直升機在某個速度和高度范圍內不能停車,停車就開不起來。
這又是個挑戰。回避區如果找出來并給定了包線,飛機服役后就可挽救一個個試飛員的生命,從某種意義上講,這是個既科學又功德無量的探索。
為了確定這個包線,童文化、申仲安、孫杰、秦超敏等人與試飛員楊百興、牛永紅一起在兩個月期間飛了100多個起落,飛行員白天飛完了,給他們講體會,他們連夜根據參數算數據。
他們知道,沒有找到回避區,就無法進行自轉著陸。自轉著陸就是在低空關車后,讓直升機在無動力狀態下著陸,這必須在回避區(死亡區)之外的安全區內,而回避區的來源要從百多次的起落數據中根據數學模型科學確定,來不得半點馬虎。
童文化等一所的課題組成員和楊百興、牛永紅沒有被困難嚇倒,而是堅定地走自己的路,大膽地摸索,科學地分析。
那個夏天奇熱,兩個試飛員和一所的一伙年輕人玩命地干了兩個多月,終于確定了回避區,并在9月22日成功地、安全地飛出了自轉著陸。
旋翼載荷測量是直-11試飛中填補的國內又一項空白。三所的劉衛東是這項課題的主管。和童文化一樣,劉衛東也是個30歲左右的年輕人,才出大學校門沒幾年,滿臉還透著稚氣。
復合材料的旋翼測量,難就難在這復合材料上。復合材料是高分子材料,沒有金屬的剛度大,更比金屬的載荷小。
以原正庭、王遠明、劉衛東三人為主的課題組從理論上找根據,從實踐上找方法,進行了多次的討論,最后終于制訂了方案,制做了試驗臺。
經過了幾個月的奮戰,載荷測量終于有了結果。
試飛人可以對著藍天放歌,我們在筑空中長城,我們也在校檢人生。
測試中再創奇跡
在直-11試飛中,試飛院除了在科研試飛上開創數個國內第一外,在專項設備上也同樣填補了空白。這些專用設備又成為中國新一代直升機的首選測試設備。
李萬新想出來的測旋翼揮舞和擺振角的設備,是目前國內唯一的用激光進行納米尺度測量的設備。它可以解決國內甚至國際上尚未解決的旋翼揮舞和擺振問題,同時,還研制出了納米級非接觸光電傳感、變換、大容量、大體積及采集、處理和渦流場中矢量校準等關鍵問題的整套設備。
據李萬新介紹,上十米長的旋翼,上下擺動,左右揮舞,有時還出現輕微扭曲現象,如何正確地測量出它的幅度,長期以來一直是全球直升機界關注的問題。國內從沒有做過這方面工作,國外也只介紹過測量旋翼揮舞現象,從沒有做過擺振及扭曲測量。關鍵在那?關鍵是沒有設備,國內沒有,國外也只有單方面的。
李萬新與幾位博士、教授一起,終于想出了辦法,并做出了設備,在西航公司做了超轉試驗。上飛機時為不影響飛機安全,又采取了一種取樣方式,終于測出揮舞和擺振的度數。
與該設備可并列稱奇的是固態采集器,它有效地解決了直升機旋轉體的測量問題。旋轉體測量是測試界的古德巴赫猜想,因為高速旋轉的縱橫振動很難測精確。
1997年,當院里將這項設備的研制安排在原三室時,李順芝、李學敏、祁岳林、張明生挑起了這負重擔。
他們曾搞過小型的固體采集器,不知誰首先想到這一點:將這小型的固體采集器放大若干倍,安在槳轂的頂上,使用電池,就可解決問題。這就如同瓦特當年發明蒸汽機一樣,為直-11的旋翼測量開辟了條新路,在國內直升機界又中了個頭彩。
該固體采集器1998年開始用來測旋翼揮舞力矩,十分成功。1999年在院內測直-11旋翼振動時,更發揮了重大作用。
然而事情沒有一帆風順的,在測旋翼振動時,因信號太小,測不出來,要放大一萬倍。同志們硬是折騰了好多個日日夜夜,放大了一萬倍,使微弱的振動曲線波形終于顯示了出來。
在科研和測試線上,直-11試飛中遇到最大的障礙是振動排故。
在直-11開始出現振動時,振得飛機儀表都看不清,飛機沒法飛。有的專家認為是旋翼引起的,因為國產旋翼是首次試飛,但試飛人分析后認為,不是旋翼,而是吸震器。
如振動排除不了,直-11這個型號就有可能半途夭折。經過了近4個月的艱苦努力,直-11振動故障終于排除了,也就終于保住了型號,保住了國產的旋翼。
團隊精神壯試飛
兩個春秋過去了,當直-11定型喜訊傳遍全國各地時,當陸航總局和二集團總部發來一頁頁賀電賀信時,干了幾百個起落的試飛員、科研人員、機務場務保障人員笑了。他們以自己的團結拼搏、創新的精神,樹立了試飛人的嶄新形象。
是的,結果正如嘔心瀝血兩個春秋的楊松山副總師所說:\"直-11既創新了技術、又鍛煉了隊伍,也研制了設備。我搞了一輩子直升機,這次知足了。\"
一直在直-11型號辦負責組織統管的秦平說:\"直-11試飛,是一種團隊精神,哪個單位都有貢獻都有閃光點。\"
中國試飛人,就像萬里長城的一塊磚,為了祖國母親的微笑,為了中華民族的尊嚴,舍棄了自我,擁有了新機。
今天,當輕盈亮麗的直-11型飛機終于飛向藍天時,當人們贊揚試飛人又為共和國獻上一次杰作時,贊揚我國直升機試飛技術突飛猛進時,中國試飛人又開始了新的戰斗,奔赴新的戰場,開始了自己新的試飛創業史。△