空軍D基地官兵和科研人員,始終追蹤世界軍事變革前沿,成功研制出多型無人靶機(jī)、無人戰(zhàn)機(jī),先后為中國航空、防空武器系統(tǒng)的試驗、鑒定、批檢和空軍合同戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練靶試任務(wù)提供各型靶機(jī)300多架、靶彈500余枚、傘靶300多頂。隨著世界無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展及在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的實際應(yīng)用。無人機(jī)已從靶標(biāo)使用逐步向智能化、多用途作戰(zhàn)使用擴(kuò)展,無人作戰(zhàn)飛機(jī)已成為發(fā)展的必然趨勢,并被列為21世紀(jì)十大超級武器之一。如今。中國無人機(jī)正邁入一個新時代。
在那些熬人的日子里,草圖、數(shù)據(jù)充斥了趙煦全部的生活空間。
一天夜晚,趙煦從實驗室出來,由于思緒還在課題上,一腳踩空,額頭重重撞在對面墻上,他禁不住自言自語道:“低頭力矩太大了。”
“低頭力矩!”他突然大喊一聲,這不就是無人機(jī)起飛的一種力嗎?他轉(zhuǎn)身返回實驗室,拿起算盤對有關(guān)數(shù)據(jù)重新進(jìn)行計算,當(dāng)一輪朝陽升起的時候,中國第一架無人機(jī)一個重大攔路虎被克服了。
“爭氣機(jī)”
1966年12月6日,中國第一架無人駕駛飛機(jī)在這里實現(xiàn)零的突破。
中國工程院院士、基地一區(qū)某站總工程師趙煦,是無人機(jī)主要研發(fā)者。他回憶說,那時的國產(chǎn)無人駕駛飛機(jī)被稱為“星火”無人機(jī),意為“星星之火,可以燎原”。
靶場初創(chuàng)時期,隨同任務(wù)的需要,進(jìn)口了一批蘇制靶機(jī)。到了60年代中期,進(jìn)口的靶機(jī)已經(jīng)所剩不多,靶試即將“斷糧”。迫于無奈所依賴的“老大哥”已經(jīng)翻臉,怎么辦?靶標(biāo)試驗研究站的科技人員如坐針氈,難道就這樣讓洋人扼住脖子,他們立志要用自己的力量放飛中國人的無人機(jī),為國家爭氣,所以第一架國產(chǎn)無人機(jī)又叫“爭氣機(jī)”。
研制小組在極端惡劣的條件下,刻苦攻關(guān)。趙煦和他的戰(zhàn)友們先采用國產(chǎn)渦輪噴氣發(fā)動機(jī)替代舊式的發(fā)動機(jī),使飛機(jī)的推力提高6倍,大大超過了起飛所需的推力,解決了動力問題。
無人機(jī)的放飛是無人機(jī)成功的攔路虎。洋人的無人機(jī)是用大型轟炸機(jī)把無人機(jī)帶到空中投放,俗稱“母雞下蛋”,或者用火箭助推發(fā)射,造價太高而且極易發(fā)生事故。科技人員提出了無人機(jī)從地面直接起飛的設(shè)想,這個大膽而又超越洋人的設(shè)想得到上級的支持。
他們從一張圖片上得到啟發(fā),設(shè)計出一種能滑行的發(fā)射架,把飛機(jī)固定在這種發(fā)射架上,發(fā)動機(jī)的推力使飛機(jī)滑跑速度達(dá)到一定值時,突然將飛機(jī)與發(fā)射架分離,無人機(jī)迅即自行起飛。理論的可行性得到了論證。科技人員們自己動手造出了地面起飛車,并對這種起飛車的空氣動力特性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、飛行性能、飛行航跡進(jìn)行了全面的計算,當(dāng)時的研制手段之差是難以想象的,沒有物理模擬實驗設(shè)備就比照實物建立模型,沒有計算機(jī)就用算盤進(jìn)行計算,有時一個數(shù)據(jù)要噼里叭啦打上好幾天。
地面起飛車造出來了,起飛車與飛機(jī)的脫離卻成了大問題。如果解脫早了,飛機(jī)升力不夠,飛不上去,就會摔下來,解脫晚了會把起飛車帶上天,也不行。那段時間,負(fù)責(zé)總體設(shè)計的工程師趙煦和他的戰(zhàn)友們對這個難題費盡心思,按他們的話講“就像犯了魔怔”。就是靠著這種“魔怔”勁,科技人員們憑著執(zhí)著的奉獻(xiàn)精神,一鼓作氣攻克了一個個技術(shù)難關(guān),中國人的無人駕駛飛機(jī)終于飛上了藍(lán)天。大型模擬靶機(jī)的研制成功,開創(chuàng)了中國自己研制靶機(jī)的先河,結(jié)束了中國從國外進(jìn)口靶機(jī)的歷史,使洋人的預(yù)言“中國搞無人機(jī),必須有直徑4公里的圓形跑道才能上天”成為泡影。
有一個插曲可以立此存照:30多年后,當(dāng)年賣給我們靶機(jī)的洋專家又來到基地,當(dāng)他看到第一架國產(chǎn)無人靶機(jī)時大為驚訝,每天早上起來就圍著靶機(jī)轉(zhuǎn),他不明白中國人是如何讓它飛上天的。當(dāng)他提出了解該型無人機(jī)放飛技巧時,我們的科技人員幽默地說: “給我100萬美元,我就告訴你。”
超音速
20世紀(jì)90年代初,隨著航空武器系統(tǒng)的飛速發(fā)展,國家航空武器的試驗需要一種速度更高、性能更好、更接近真實飛機(jī)的無人靶機(jī),研制新型無人靶機(jī)已迫在眉睫。當(dāng)時,趙煦與瞿勤等人提出了超音速無人靶機(jī)的研制方案,并一舉中標(biāo)。
但是,讓無人駕駛飛機(jī)沖破音障太難了,美國攻克這一世界難題用了8年時間,耗資達(dá)數(shù)十億美元,僅它的一個設(shè)計輔助軟件就花費了270萬美元。各種困難紛至沓來。時間緊,任務(wù)多,經(jīng)費少不說,廠房施展不開,國內(nèi)材料和退役飛機(jī)原料難以保證,各種檢測設(shè)備缺乏,技術(shù)力量相對薄弱。面臨這些困難,他們奉獻(xiàn)了太多的智慧和心血。
在攻克選定參數(shù)的難關(guān)中,趙煦總結(jié)科學(xué)的參選辦法,經(jīng)過規(guī)化、壓縮、預(yù)選、數(shù)字仿真數(shù)模方法等,從300億個參數(shù)中選取1組參數(shù),像大海撈針一樣選取參數(shù),其中的艱辛,是常人難以想象的,最后,他成功了。
當(dāng)時我國的數(shù)字控制技術(shù)才剛剛使用,尚無成熟的數(shù)字式飛行控制系統(tǒng),有的專家預(yù)言,中國應(yīng)該像蘇聯(lián)、美國那樣發(fā)展數(shù)字式超音速無人機(jī),否則一二十年內(nèi)造不出超音速無人機(jī)。這一重大技術(shù)難題擺在了課題組全體人員面前,課題組的同志走出戈壁,到某航空學(xué)院做飛機(jī)自動控制系統(tǒng)實物模擬試驗。在接踵而至的失敗下,另一位年輕的同志、現(xiàn)任某站站長劉豐軍絲毫沒有放棄,他把數(shù)十次試驗的幾百萬條數(shù)據(jù)拿出來,經(jīng)常一千就是一個通宵,終于成功研制出“127自動飛行控制系統(tǒng)”,實現(xiàn)了對靶機(jī)進(jìn)行大空域、大速度飛行的自動控制。
在實驗過程中,飛機(jī)地面糾偏又成了一個攔路虎。高工滕忠民夜以繼日,苦思冥想,終于從廢舊的電磁閥上得到啟發(fā),利用磁閥有規(guī)律的振蕩原理,研制成功了“點—剎—點”的自動振鈴糾偏系統(tǒng)。用上這種系統(tǒng),無人機(jī)就像有人駕駛一樣。
無人機(jī)飛行遙控采用的是電子管遙控系統(tǒng),但該系統(tǒng)不僅昂貴,而且操作不方便,不適應(yīng)超音速靶機(jī)的遙控。時任室主任李宏斌主動請纓,研制了一套新型遙控系統(tǒng)。該系統(tǒng)投入使用后,為國家和軍隊節(jié)省了3000多萬元費用。
很多同志在攻關(guān)中表現(xiàn)出超人的境界。該項目研制經(jīng)費少,在項目開始相當(dāng)長一個時期僅有一臺計算機(jī),大家不得不充分輪流使用,時任副總工程師張葦夜里干脆就在機(jī)房里等候自己的時間,經(jīng)常是等到12點才能上機(jī),一千就是一個通宵。為搞懂弄通該型飛機(jī)的基本原理和機(jī)載設(shè)備戰(zhàn)技指標(biāo),甚至“把實驗室搬回家”,把飛機(jī)圖紙擺在衛(wèi)生間里“搞研究”,光筆記就10萬多字。
中國航空史應(yīng)該記住1995年初春的一天。
那天上午9時45分,隨著指揮員“靶機(jī)起飛”的口令,在地面等候已久的超音速無人飛機(jī)瞬間發(fā)出地動山搖的轟鳴,隨著飛機(jī)尾部發(fā)射出的一顆表明正常的綠色信號彈,飛機(jī)像離弦之箭向前方?jīng)_去,騰空而起,直刺蒼穹。
在指揮控制中心全程顯示的大屏幕上看到,當(dāng)飛機(jī)沖到1.3萬米高程時,只見剛改平飛的飛機(jī)把機(jī)頭壓下,以大角度向下俯沖,利用慣力實現(xiàn)了最大油門的提升,飛機(jī)憋足了勁猛烈加速!再加速!0.9馬赫,1馬赫,1.2馬赫……被航空界稱為超音速無人駕駛飛機(jī)的“死亡線”終于被沖垮了。中國航空界專家對首架超音速無人駕駛飛機(jī)進(jìn)行鑒定,結(jié)論是:設(shè)計先進(jìn),性能優(yōu)良,達(dá)到世界先進(jìn)水平。
新時代
面對日益緊迫的軍事斗爭準(zhǔn)備形勢,基地官兵以時不我待的使命感責(zé)任感,提出研制某型無人戰(zhàn)機(jī),該項目總參、原國防科工委列為“九五”國家重點工程項目。
2004年初,站長劉豐軍、高工滕忠民為搞好調(diào)研:從蘭州開始,沿著成都、重慶、貴陽、漢中、上海、南京、北京、太原、洛陽、西安、寶雞一路下來,幾十家科研單位,十幾個調(diào)研課題,跑完了大半個中國,終于摸準(zhǔn)了真實情況,形成了最好的方案。
研制起初,要用到原機(jī)的重量重心數(shù)據(jù)。該機(jī)的相關(guān)原始數(shù)據(jù),在我們國家出版的通用教材中隨處可見,常規(guī)的做法大都是“拿來主義”,照搬即可。趙煦在仔細(xì)看過后,發(fā)現(xiàn)其中有錯誤,遂提出不同見解。當(dāng)時其他科研人員都感到不理解,這個型號飛機(jī)已經(jīng)相當(dāng)成熟了,數(shù)據(jù)也經(jīng)過千百次反復(fù)使用過,認(rèn)為不可能有錯誤。但他硬是重新核實計算,最終推導(dǎo)出了該飛機(jī)全新的重量重心曲線和數(shù)據(jù),經(jīng)過試驗驗證后,完全正確。事后證明,如果照搬原始數(shù)據(jù),不但會使試驗走彎路,延長研制周期,而且還會造成無法挽回的嚴(yán)重后果。
在趙煦、瞿勤帶領(lǐng)下,近20名精兵強(qiáng)將扎營西安、南京兩地,集中精力搞起了全系統(tǒng)物模試驗,忘記了晝夜,忘記了寒暑,每個都面容黑瘦,終于拿到了關(guān)鍵的試驗數(shù)據(jù),完成了最佳的系統(tǒng)配置。
2005年12月的一天,隨著機(jī)場一陣轟鳴聲,某型無人戰(zhàn)機(jī)沖天而起,站在跑道邊的科研人員和官兵們歡呼雀躍,流著激動的淚水相互擁抱。該成果在技術(shù)應(yīng)用上和總體性能上都達(dá)到國際領(lǐng)先水平,多項技術(shù)居于國際先進(jìn)行列。
隨后,他們對某型無人機(jī)的性能進(jìn)一步進(jìn)行了拓展。當(dāng)拓展型無人機(jī)順利通過試驗驗證試飛時,時任空軍司令員喬清晨當(dāng)場豎起大拇指,說“這是一個好用、管用、頂用的東西”。
基地廣大科技工作者并沒有因此而滿足,他們的目光掠過茫茫大漠,投向了更深更遠(yuǎn)的浩瀚長空,中國無人機(jī)研制進(jìn)入了快速創(chuàng)新發(fā)展的新時代……