楊 柳
2004年,中國航空工業一個難忘的春天。
天府之國,武侯祠旁。經過專家組兩天緊張的審查,殲-10飛機設計定型評審終于塵埃落定。在飛機颯爽英姿的背景前,評審組負責人莊嚴宣布:
殲-10飛機達到了總裝備部批準的研制總要求規定的戰術技術指標及技術狀態,具備設計定型條件,航定委第59次會議審議決定同意殲-10飛機設計定型。
踏上征程
20世紀80年代,世界局部戰爭烽煙四起,我國面臨著極其嚴峻的國際形勢。
我軍以前購買的米格21日趨落后,因中蘇關系惡化,又導致無法換代。
當時的裝備以殲-六、殲七為主力機種,其航程、機動性、火力、電子設備等方面已經遠遠不能滿足國防武器裝備現代化的需要。
當國門打開,改革開放的春風吹來,我們才猛然發現,美、英等發達國家已開始對先進戰斗機氣動布局方案的研究,相繼研制出了F-10、幻影-2000等高機動戰機。
差距日益擴大。研制新機,縮小差距,已迫在眉睫。
以鄧小平為首的黨和國家領導人高瞻遠矚,果斷決策“搞一個新的、性能好的殲擊機”,使空軍到2l世紀能裝備我國自行研制的先進武器,并由此提高國防工業部門的設計、研制和管理水平。
重大的歷史責任落在了當代航空人肩上。
198Zg4月,一個春光明媚的日子,引人注目的新06會議在北京召開。
國防科工委副主任葉正大、空軍副司令曹里懷,以及航空部的著名專家和院校中的知名教授濟濟一堂。
宋文驄信心十足地走上講臺。由于沒有支架,飛機無法放立在桌上,坐在前排的謝光急中生智,將飛機模型放到投影儀上。
晶瑩剔透的有機玻璃經投影儀強光折射、分光后,在屏幕上映出一架五彩斑斕的飛機,光彩照人!
“真漂亮啊!”人們不禁低聲驚呼。原來,由于有機玻璃經投影儀強光折射和分光作用,屏幕上映出了一架五彩斑斕的飛機,光彩照人!
“按照新01會議明確的新機戰術技術要求,我們進行了大量的吹風試驗和……”宋文驄展開了豐富的圖紙圖例和試驗結果,將飛機的使命、任務、戰術性能、武器、火控、機體結構等有條不紊地一一道來。
時光倒回到1970年。
“取消產生負升力的平尾,采用產生正升力的鴨翼,從而改善飛機的升力特性。”有人大膽地提出了這樣的設想。
“不錯啊,我們可以試一試。”
接下來,一系列試驗驗證充分證明了新式布局的潛力和優勢。
當年9月,第一套新式氣動布局的高、低速模型被送到了北大進行風洞吹風試驗。
此后,隨著殲九工作的不斷深入,各種試驗相繼完成,中航工業成都所對新式氣動布局的認識也逐漸深化。
1975年7月,在四川安縣的風洞試驗正在進行,由于抽風機不時出問題,山洞里的空氣很差,進去后一會兒就憋得難受。
但是參與風洞試驗的同志誰也沒有吭一聲,他們在謝光、宋文驄的帶領下,實行三班倒,一邊試驗,一邊畫曲線,一邊分析。
從1970年9月在北大風洞進行第一次風洞試驗到1982年,中航工業成都所在新式布局研究方面進行了近萬次風洞試驗,取得了大量數據,編寫了數十本研究報告,另外在結構強度、材料、系統、設備等方面也進行了大量的工作,為后來殲-10飛機新式布局飛機的研究打下了堅實的基礎。
上世紀80年代中期的又一個春天,經過總參、科工委、空軍、航空部備局負責人、全國著名專家學者的反復論證,國防科工委的領導正式宣布:新式氣動布局方案為我國新一代戰機的總體方案。
隨后,國務院、中央軍委正式批準殲-10飛機立項,并列為國家重大專項。
同時,黨中央確定了殲-10飛機研制的三大目標:研制出適應2000年后作戰環境,具有世界先進水平的新一代飛機;建立第三代飛機研制、專業配套的先進殲擊機研究基地;培養一支素質好、技術精、作風硬的航空科技人才隊伍。
重要突破
殲-10飛機工程是一項復雜的系統工程,涉及部門多、技術新、要求高、難度大、研制周期長、合作頭緒多。在國防科工委的領導下,按系統工程的層次建立了殲-10飛機工程行政指揮系統和設計師系統。
在詳細設計和原型機試制準備階段,他們組建成都現場指揮部,實行每月召開一次調度會,在1:1全尺寸金屬樣機、結構發圖、“三試一配套一組建”(試驗、試制、試飛,成品配套,設施組建博重大戰役中,他們按小時實施現場調度,建立室主任每周例會,檢查研制進度,加快了原型機研制進度。
1989年12月,上級下達了全尺寸樣機研制任務,要求在1991年10月完成全部工作。
樣機總裝在酷熱的8月進行,為了保密,有窗不能開,有門不能敞,廠房內時常出現40℃高溫,熱得像蒸籠,不干活也要出汗。但人們哪里顧得上氣溫高低,只有現場的醫生不時提醒大家:
“喝點水,休息一下再干吧。”可是誰也不聽勸阻。
現場的鉚槍聲、機器聲壓過了人們的協調聲,調度只有用哨子指揮。起落架收放由于沒有動力源,幾個設計員和工人一道扛上扛下;工作梯上爬滿了技術員和工人,有的在安裝,有的在協調;質檢組的同志,嚴把每一道工序,差一點也不行,質檢不蓋章,紅旗是插不上的。
當小紅旗擂到計劃網絡圖的最后一個節點時,時針正指向1991年8月27日早上6點,只有親自參加戰斗的同志才能體會到此刻的心情是何等歡暢!
全尺寸樣機總裝只用了27天,并且取得了“五個一次成功”的驕人成績:
機身、機翼對合一次成功;
起落架安裝收放一次成功;
座艙、艙蓋安裝協調一次成功;
垂尾和后機身對合一次成功;
發動機安裝一次成功!
1991年8月27日下午,奮斗了20個月的全尺寸金屬樣機提前完成了!威猛高大的金屬樣機堪稱中國航空史上的奇跡,國際上像這樣1:1的全尺寸金屬樣機也是罕見的。
金屬樣機成為當時航空部一顆燦爛的明珠,極大地鼓舞了研制全線的千勁和士氣,為原型機試制的順利進行取得了重要的突破。
艱苦鏖戰
設計圖紙是飛機試制的重要依據,只有藍圖發到工廠,才意味著試制的開始。為了保障研制總進度,上級限定發生產圖的時間只有一年,要求結構圖紙在1994年6月底發出,系統圖9月底發出,12月底把其他所有的圖紙和技術文件發完。全機6萬多A4圖紙,80多份技術文件,談何容易!
殲-10飛機設計發圖與國內其他機種不同,它采用了先進的計算機輔助設計,90年代初期,全所只有幾十臺終端,無法滿足幾百人同時上機的需求,幾萬A4圖紙要按時描出,只有幾個描圖員的情報資料室很難完成任務。怎么辦?經過認真的研究和分析,所里選擇了“承包”這一新的方法。把設計發圖的科研計劃按圖號進行分解,作為科技人員的責任,層層分解,每個圖號都有設計負責人、校對負責人、審核等,甚至連備專業會簽的負責人及日期都——列入計劃,把繁重的工作量變成每個人的自
覺行動,做到千斤重擔大家挑,人人身上有指標,變被動的執行計劃為主動完成計劃。
詳細的發圖計劃下發后,各室又將計劃張貼公布,掀起了一個你追我趕、比賽發圖的熱烈場面。設計室和計算機房變成了沒有硝煙的戰場;計算機鍵盤成了攻克堡壘的現代化武器。
戰斗打響了。
實現跨越
殲-10飛機從立項伊始,中央就明確提出了“獨立自主,自力更生,以我為主,自行研制,利用改革開放的大好形勢,積極引進先進技術,主要是軟技術”的研制指導方針。
為了提高起點,縮小差距,有所為、有所不為,國家批準,重點引進一些具有世界進水平關鍵技術,在合作過程中,牢牢掌握總體主動權,把立足點切實放到以我為主的基點上。這是一條前人沒有走過的路,需要很大勇氣,甚至冒很大風險的。
1996年3月,成都平原黃燦燦的油菜花昭示著春天的到來。
壯觀的鐵鳥臺靜臥著整裝待發。臺架上安裝著飛控7個作動器、左/右前緣襟翼驅動器以及全套飛機液壓系統的管道、設備。
楊偉沉著地跨入鐵鳥試驗座艙,左手握油門桿,右手掌駕駛桿,雙腳踩腳蹬。艙外,幾十雙眼睛緊張地注視著視景復現屏幕。
上電。開液壓。飛控工作正常!加油門。滑跑。起飛!飛機的圖像似雄鷹一樣直沖云霄,翱翔藍天,極具動感和真實感。
各種狀態指示燈閃爍顯現,試驗數據和曲線迅速分析處理、打印檢查。結論:正確。
第一次飛控實物的飛行模擬試驗成功了!經過長達七年奮戰歷程的鐵鳥臺終于如期通過驗收。
讓我們把日歷翻回1990年。對于飛控這樣關系飛機安全的系統,必須經過充分的地面試驗,這是中航工業成都所領導班子經過縝密分析作出的決定:也就是說,進行鐵鳥試驗必須首先建設一個高效能的設施,組建飛控系統兩大關鍵設施之一的鐵鳥臺,并且勢在必行,刻不容緩。
為此,所里成立了攻關組,開展方案論證,研究國外設施的資料,調研國內現有研制能力,提出一項功能上必須、安排上可行的論證報告。隨即,兵分幾路開始了初步設計工作。
鐵鳥臺規模大,自動化程度高,而且起步晚,問題多。面對層出不窮的新問題,同志們毫不懼怕,不斷學習新知識、掌握新技術、解決新問題,實現了一次又一次創新。
創新,是科技進步的源泉;創新,是不斷推進殲-10飛機進展的強大動力。
時任組長的楊偉,帶領鐵鳥控制監控記錄系統(CMRS)小組日夜兼程,編制鐵鳥試驗的控制、監測和記錄計算機系統的《初步系統定義》報告。
短短兩個月飛逝而過,CMRS小組完成了這400頁的報告。報告確定了控制機、仿真機和高精度采集系統外購,試驗應用軟件和部分子系統立足國內開發的方案。組建工作全面鋪開。
飛控傳感器、作動器接口柜頭緒繁多,試驗電纜導線長達100多公里,科研人員憑借扎實的專業知識,細心且耐心地自己動安裝調試好了全套液壓系統和氣動載荷系統、試驗控制臺、座艙、平顯和復現器以及多項子系統轉臺等。
鐵鳥試驗運行軟件包、支持軟件包、模擬飛機六自由度運動的飛行軟件包等一道道難關,也被科技人員先后攻破。
鐵鳥臺僅僅是飛控系統的關鍵設施之一,另一關鍵設施是飛行品質模擬器,它是在模擬飛機飛行的巨型運動平臺上,裝置仿真座艙和顯示設備,通過飛行軟件包的運行,使操作人員獲得駕機飛行邀游藍天的感覺,用以檢查評價飛控控制律的設計正確性和飛行品質效果。是國內首次組建、國際領先的工程試驗設施。
在綜合調試中,模擬器系統和飛行應用軟件的幀周期不匹配問題又成了攔路虎。作為一個多處理機系統,運行著幀周期不同的軟件,有效實時通訊難以進行,無法實現系統功能。這一難題出現后,引起了總公司各級領導的極大關注,但又不可能尋求外國廠家的任何支持,只有一條路:自己干!
攻關組成立了,面對數萬條計算機程序,設計人員分析結構,查找原因,理解語句,連續奮戰,早晨進入機房天是黑的,晚上走出機房看見的仍然是黑夜。修改、試驗,再修改、再試驗,經過半年苦戰,終于找到了解決辦法。懸在大家心上的一塊石頭總算落地了。
飛行品質模擬器運行的核心部分是飛行軟件包,在工作急需的情況下,王海峰毅然挑起重擔,刻苦鉆研,和同志們一起完成上萬條飛行包軟件更改,完整地反映了型號飛機的詳細設計結果,并且在此基礎上,逐步升級首飛構型飛行包,同時為鐵鳥和機上試驗提供了應用基礎。
外國廠家封鎖我國的另一個項目,是模擬器的平視顯示系統,其難點在于微機實時環境,實時調度和生成平顯畫面,且對視覺效果還有較高的要求。請國外其他廠商研制,開口就是60萬美元,少了不干。為此,設計人員憋足一口氣,大膽提出用微機生成畫面與視景疊加的方法攻克這一難關,并取得了成功。
國內從來沒有設計過的腹部進氣道;
國內獨一無二的水泡式座艙;
國內首個殲擊機全機100%靜力試驗一次通過;
國內首次對新機結構按損傷容限、耐久性進行設計;
國內新機結構研制中首次對全機疲勞關鍵件進行疲勞設計;
國內首次完成帶三軸、全權限電傳操縱系統的殲-10飛機伺服彈性穩定性分析;
國內首次完成全機跨音速顫振試驗;
正是有了這種精神,殲-10飛機突破了以先進氣動布局、數字式電傳飛控系統、高度綜合化航空電子系統和計算機輔助設計與制造技術等一系列關鍵技術,取得跨越式的發展,成為我國首架具有中國自主知識產權的性能先進的第三代殲擊機。
夯實基礎
對航空電子系統研制而言,DSI設施起著至關重要的作用。
要滿足系統研制要求,需組建一套航空電子實驗室,亦稱DSI設施。這是一項技術復雜、功能強大的試驗設施。其中,有VAX計算機站、OFP軟件開發設施、系統綜合設施、總線實驗室等等。組建這樣的試驗設施在我國是第一次,沒有經驗可借鑒,一切都要靠自己。小到每一顆螺絲釘,大到計算機系統,無不浸透著設計人員辛勤的汗水和智慧。
1994年8月,設施組建工作到了最關鍵的時刻,離最后期限只有4個多月的時間了。成都的夏天,非常悶熱,勞累一天的人們滿身汗水很想回家洗個熱水澡,徹底放松放松。但DSI大廳每天晚上都是燈火通明,DSI設施電氣電纜的設計制作工作依舊在緊張地進行。
一項項新技術的突破和應用,保證了DSI設施的技術先進性,同時也奠定了中航工業成都所DSI設施在國內航空領域的領先地位。在攻破這些技術關鍵、實現DSI技術的過程中,智慧的火花時刻在閃亮,辛勤的勞動日夜都在付出。
1995年4月,DSI設施通過了航電系統綜合試驗的開工評審,并投入了中國航空史上第一次真正意義上的航空電子系統綜合試驗。
十多年來,在廣大科技人員的奮力拼搏下,中航工業成都所陸續建成了全尺寸燃油系統動態模擬試驗臺、全尺寸液壓系統模擬試驗臺、全機電網模擬試驗臺等十大關鍵試驗設施,為殲-10飛機創造了必要的試驗條件。
展翅騰飛
1998年,在各級領導的關心據導下,經過全線參研人員的不懈努力,終于迎來了中國航空工業翹首以盼的春天。
當天,天氣多云,能見度不太理想,風力較小。
首飛現場,殲-10飛機的首飛準備工作有條不紊地進行著。消防、搶險、救護、牽引、電氣源等各種輔助車輛已按序進場到位。
“殲-10飛機具備放飛條件,同意放飛。”總設計師宋文驄、行政總指揮劉高倬等領導分別在放飛評審書上鄭重簽字。
下午2點過,伴飛的飛機滑入跑道。迅速起飛,飛向指定空域等待。
人們的心一下子提了起來。遠遠望去,型號飛機緩緩地滑入主跑道,穩穩地停在起飛線上。
“它啟動了!”不知譙叫了一聲。話音剛落,只見飛機像離弦的利箭,風馳電掣般轟鳴著高速滑了過來,抬前輪、騰空、從人們的頭頂呼嘯而過,然后轉彎,漸漸消失在天際。
幾分鐘后,型號飛機在指定空域與伴飛飛機匯合,雙機編隊模擬著陸航線從機場上空通過。人們又一次用熱烈的掌聲和關切的目光迎接著飛機通場,并目送它們再次進入云霄。
一圈、兩圈……每一次通場,兩機編隊的隊形都是那樣地穩健,兩機的運動軌跡是那樣整齊劃一,體現了試飛員高超的駕駛技術,也表現出飛機良好的可操縱性和跟隨性。
幾圈過后,飛機進入陸航線,人們翹首以待的時刻就要來到了,氣氛緊張到了極點。
“它下來了!”首席試飛員雷強駕駛飛機在跑道端頭下滑,拉平,主輪兩點輕飄接地,放傘,減油門,剎車,幾個動作干凈利落,一氣呵成。飛機前、主輪穩穩地壓在跑道線上,機尾橙黃色的阻力傘像一朵盛開的巨大鮮花慶祝著首飛的成功。
責任編輯蘭寧遠