中國第一代黑匣子發展紀實

■ 蔡嘉俊

Special Report

一

1991年10月16日，在北京21世紀飯店的中心會議室，千山電子有限責任公司時任廠長李克賢高高舉起了TSO機載測試設備適航證書，面對閃爍的鏡頭，激動地難以自已。千山廠首創的飛機黑匣子（飛行參數記錄系統），獲得了中國民航管理中心所領發的中華人民共和國第一部TSOA機載設備適航證書，證書編號為：0001。

1985年12月29日，千山廠高級工程師張錫金來到西安試飛院，參加國產黑匣子的方案論證會?？僧斔稍谡写拇采蠒r，輾轉反側難以成寐。黑匣子這個能破譯空難之謎的剛剛走進國人視野的飛行參數記錄系統，以其獨特魅力誘惑了多少國防企業和科研單位，他們個個“張網以待”，志在必得。他更清楚，千山廠當時正被經濟滑坡的頹勢所困擾，而黑匣子研制工作已啟動三載，科研經費已呈現出斷炊之窘，如果方案不能通過，那工廠的一切付出都付諸東流。

三尺劍胸中裝，憑借的是深厚的內力和勇氣，憑借的是過人的才華與膽識。這位中等身材、微笑后面堆滿才思的總設計師，在第二天的方案論證中從容不迫，大氣、獨到、精深，猶如操琴大師一般，不斷地振顫著聽眾的心弦，贏得專家與領導們的一致認可。最后，空軍司令部、民航總局的領導一致認為，可將這一歷史課題托付給千山廠。

其實，早在1982年以前，千山廠就全面開始研制：磁帶機、譯碼器、采集記錄器、數據發送器、功能試驗器 ……

黑匣子除了能鑒定飛機質量，監控飛機故障，具有防墜毀殼體。1983年，老高工王長發擔任殼體研制組組長。他和另一位老設計師徐力亞一道，遍訪“名山大川”，探求到了一種稀貴金屬，經過合成冶練，使它的機械性能大大提高，形成了防墜毀殼體材料。次年春，第一批防護殼體在嶄新的超塑工藝中脫穎而出。可廠內當時尚不具備試驗手段，王長發和徐力亞只得背上樣品奔赴無錫做穿透和沖擊試驗，到西安做火燒試驗，到舟山做海水漫泡試驗。

人們會問：當飛機從萬米高空墜落時，當飛機殘骸被烈焰熔毀時，當飛機被海水數日漫泡時，黑匣子鎖定的數據不丟碼，憑什么？憑的是機體不變形，不燒毀，不浸蝕。而這一切，都將仰仗于防墜毀殼體。這金剛不壞之身，實驗中必須能夠承受重力加速度為1000g的沖擊，226.8kg自由落體錐鋒的砸擊，2.26T力5分鐘的靜態擠壓，1100℃火焰30分鐘的燒烤和海水36小時的浸泡。當他們背負著一雙雙期待的目光走完幾處試驗基地后，樣機除了靜壓試驗合格外，其他參數均不理想。但經過短暫的沉寂，他們重新鼓起勇氣，從頭分析合金配方，逐項探索冶練工藝。在冶金研究所，他們同技術員一道檢查工藝流程，同工人一起爐前看火，重新練就了一批殼體材料。經檢驗，完全滿足實驗要求。

1988年，研制組為國產黑匣子賦予了生命主體，樣機送往西安試飛中心定型試飛。它與法國黑匣子達明V同機校驗。隨機試飛的幾位設計員每飛完一個科目，都要從一個小圓洞里鉆進后艙去檢修或調試黑匣子?；瘀艘话愕臋C場上溫度陡然上升，迫使他們只能穿一件背心和褲衩操作。滾滾熱浪和通體大汗使他們陣陣眩暈。

樣機經受了高度、高速、顛簸、波峰的極限考驗。試飛院作為權威機構，在鑒定書上給出結論：性能達到，并超過國外同類產品。1990年7月，誕生于陜西漢中的第一部國產黑匣子，為取得中國民航局頒發的適航證書——TSOA，中國民航西安航空器審定中心派專家開赴陜西漢中，為FJ-30型防墜毀飛行數據記錄系統進行審理?？蛇@時，已擔任設計所副所長的張錫金，臀部腫瘤一路惡化，腫塊迅速突起，已痛到無法落座的程度。他在整個適航檢查中，只能站著回答審查組的提問，令機組成員和其他知情人心痛得不忍目睹?？伤藷o從代勞。他硬是在病痛中挺過來了。

適航檢查通過了，然而，這位正值盛年，享受政府特殊津貼的專家，在適航證頒發不久，帶著對航空事業的無限依戀，帶著對課題探索的種種遺憾，帶著對同志們的深情厚誼，永遠地告別了他魂牽夢縈的航空事業。

中國飛機的黑匣子誕生了。第二天，新華通訊社通電全國，《人民日報》、《光明日報》、《中國科技報》、《工人日報》、中央電視臺、中央人民廣播電臺……數十家新聞單位向世界報道了飛機黑匣子在中國的“零”的突破。

二

千山廠先后成功研制了第一代飛行參數記錄儀（FJ-1、FJ－IA）和第二代飛行參數記錄儀（FJ-30）（民航“黑匣子”),可是，第三代“飛參”（戰機“黑匣子”）一直未曾觸及。

將早期“飛參”創立為現代意義上的黑匣子，絕非等閑之舉。它必須打破傳統思維定勢，重新謀篇布局。廠內一位名不見經傳的年輕人卻放眼世界，描繪出一套標新立異的原理設計，這位年輕人叫李晉遠。1989年10月，李晉遠向工廠提交了一份戰機黑匣子的設計方案。因其設計構思先進、靈活、可命性高、操作維修方便，特別是具有抗墜毀殼體，引起了廠領導和技術主管部門的極大興趣。很快，工廠將方案呈報空軍司令部?？账究蒲胁考皶r來廠考察并明確表態，支持新“飛參”上馬。

1989年10月底，新“飛參”立項的機會終于來了。經工廠和航空工業部的種種努力，使FJ-20型軍機黑匣子在殲7C上得到了認可。

軍機黑匣子研制組應運而生，李晉遠擔任總體設計師。為了追趕世界先進水平，研制出國人新一代軍機黑匣子，為了工廠的軍品擴大家族，開辟市場領域，進而阻止經濟滑坡的危勢，他們面對的是一個缺乏樣機、缺乏資料的困難狀況，但他們有初生牛犢不畏虎的勇氣。

新“飛參”一開始就遇到了屏障：一種名為磁泡的固態存儲器，可取代運帶機的功能。機組多次實驗，效果甚佳?？僧斃顣x遠走訪美國英特爾公司駐北京辦事處時，卻獲悉此產品已不再生產。當時，工廠已在“饑饉”狀態下投資數萬元的研制費，由于磁泡采購又成了“水中撈月”，怎么辦？1990年4月，千山廠重新創立的軍機黑匣子方案論證會在成都召開。會上，設計方案獲得一致通過。

黑匣子的“中央處理器”一鋪開，殼體研制便同步進行。當初，千山廠研制“FJ-30”時，曾采用一種稀有貴金屬作殼體，該金屬符合美國聯邦航空管理局推行的技術標準：TsO-C510。如今研制“FJ-20”不僅要符合這個標準，而且要使殼體趨于小型化和輕量化。副總設計師楊軍武同其他設計員一道，經過了反復調研和比較，在某家鋼研所建立了外協基地。他們博采眾長，合成了一種高性能的殼體材料，重量由5kg降低到3.5kg，體積也降低了三分之一。接著，他們又從另兩個研究所探尋到了絕熱和密封材料，突破了國外傳統模式，開辟了新的防護原理，使殼體跨越到一個嶄新階段。這個抗墜毀殼體，于1993年獲得了國家專利。

千山廠研制的FJ-20黑匣子系統，現已逐漸繁衍成幾大系列，覆蓋了殲擊機、殲教機、轟炸機等機型。

1993年4月19日，蓉城的天空上,云際里一架殲7C戰斗機正在作鑒定性試飛。試飛員憑著他高超而嫻熟的技巧，瀟灑地上起下落，騰躍出各種令人驚嘆的航姿。不料，機身猛一抖，航速陡然下降，發動機的轟鳴聲也聽不見了。當時，機場上所有人都發出了驚呼。這是空中停車，如不及時啟動，那后果就難說了。試飛員總算憑借藝高膽大，又一次點火成功，拉起了向下墜落的機頭，免去了一場空難。事后分析事故原因時，卻出現了各執一端的意見：有人認定是機械事故，有人認定是操作失誤。此時，同機試飛的千山廠研制的黑匣子：屬于發動機故障。但是，并載的國牌黑匣子卻并未記錄下什么。

1993年11月，“FJ-20”作為華夏第一代軍機黑匣子，緊隨民航黑匣子的步伐，接受定型審查。來自中航總公司、空司科研部、成都飛機公司等20多個單位的近百名代表，再赴陜西漢中，他們嚴格審查了系統圖紙、技術報告、文件、試驗記錄，最后定論：國內第一代軍機黑匣子以專用計算機為核心，采用模塊化設計和固態存儲、數據壓縮及抗墜毀技術，達到20世紀90年代國際水平，可以設計定型，轉入正式生產。

中國第一代軍機黑匣子，繼民航黑匣子之后，從此橫空出世，傲然長空。