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神秘的“708工程”中國人的運10飛過世界屋脊
2015年11月,中國國產大型客機C919總裝下線,實現了國產中程干線客機技術突破。據報道,C919有望于年內實現首飛,2020年交付使用,從而打破波音、空客雙寡頭對國內大型客機領域的壟斷。
早在上世紀70年代,中國就曾自主研發出第一架大型噴氣式客機運10,并完成多次試飛,成為中國航空工業的一座豐碑。雖然此后因種種原因,國產大飛機事業沉寂了將近30年,但是航空人的強國夢想和追求卻矢志不渝,終在今朝夢圓!


世界航空技術在20世紀有兩大技術突破,一是噴氣式,二是大型化。各超級強國在這兩方面的角逐從未止息,尤其是飛機“大型化”,已然成為航空技術發展的主要方向。1955年,美國波音公司開發出第一架大型噴氣式客機波音707。面世后,不僅取得商業成功,還被選為美國總統座機“空中一號”,并向軍方提供800多架作為延長作戰機型航程的“空中加油機”,從此波音一統天下。1969年,英、法、德等歐洲國家聯合研制開發出大飛機“空中客車”,開始與波音爭霸天下。在2006年空客A380的揭幕儀式上,歐洲首腦齊聚一堂,法國總統希拉克豪情滿懷地說:“這是人類奇跡,也是歐洲的一大勝利,它代表了一個創新的歐洲以及她的遠大抱負。”他倒不是說大話,A380項目不單單是制造飛機,更是“制造”歐洲復興的夢想。不過,這卻是一個令所有中國人倍感沉重的話題,我們要拿八億件襯衫才能換來一架空客A380!
其實,中國領導人早就意識到擁有自己的大飛機的重要性。不過,大型噴氣式客機的研制因系統復雜和技術高難,讓許多國家望而卻步,中國也不例外。當時,我國領導人出訪都是乘坐租賃的外國航空公司飛機。為此外國報紙冷嘲熱諷道:“中國是一只沒有翅膀的鷹。”周總理針鋒相對地允諾說:“將來中國有了自己的大型噴氣客機,一定邀請各國記者乘坐環游地球。”陳毅元帥說:“我這個外交部長,出國不能坐自己的飛機,地位就與別的國家不同。”毛澤東的想法是,利用上海比較好的工業基礎發展大飛機產業。
1958年殲教1首飛成功,標志著中國航空正式邁入噴氣式時代,為以后的超音速和大型化奠定了基礎。1970年8月21日,中央軍委、國家計委以(70)軍工字270號文的形式,聯合向上海市正式下達了研制大型客機的任務,按當時國家重大工程的編號辦法,這項工程被命名為“708工程”,該機被命名為“運10”,代號Y10。
國家命令高于一切,在中央直接指揮協調下,全國十幾個部委、軍隊以及全國21個省市的262個單位在內的13000多名科研人員參與了研制。
曾負責殲教1、初教6、強5、殲7等機型總體設計的程不時也被抽調到上海,成為運10的副總設計師,其事業的發展道路也因運10發生了歷史性的轉折。
錢學森曾說過:“導彈的單項技術高,飛機的綜合技術高。”飛機的綜合可靠性、結構難度比導彈高得多,而且飛機的氣動布局、人機交互系統設計難度都非常大,一架飛機80%~90%的價值都由設計環節決定,而其中最核心的就是飛機的總體設計,這是一種綜合設計,是把所有的技術放在一架飛機上,所以最需要眼光。它不是簡單的3+5=8,而是要綜合考慮各種可能性。
由于我國是首次設計大飛機,國內既無先例,工業基礎又較薄弱,設計中各個環節都會遇到前所未有的難題,首先要解決的是部分人思想中存在的錯誤觀念。有人以為大飛機不過是把小飛機的比例來個放大就成了。程不時在其《設計與試驗》一書中解釋說:“尺寸放大后,會出現‘尺度效應’現象。比如把鐘擺放大一倍,擺動周期反而大1.414倍。所以將鐘表簡單放大或縮小,不能保持走時準確。航空史上,有人曾仿造成功的小飛機,放大尺寸造了架大飛機。結果造出的大飛機,不僅喪失了原來小飛機的飛行能力,甚至不能飛行。所以大飛機并不是小飛機的簡單放大,需有重新考慮解決問題的方法。”
此時,世界噴氣飛機技術已有15年的歷史,中國沒必要對每個細節都從頭開始去研究,正如程不時所說:“不能因為愛迪生發明的電燈泡是圓的,中國的燈泡就偏要做成方的。整個20世紀內,中國所有的飛機使用的都是外國開發出的翼型,從來沒有一種飛機使用‘李時珍翼型’或‘祖沖之翼型’等純民族牌的本地翼型。不論何種布局都是全人類共有的財富,設計師只需從現有技術成就里,挑出適合自己設計目的的式樣即可。”
程不時的思維傾向于從大處入手。他認為設計需要一點判斷和講大主意。初中時他看到的有關航空方面的文章大都是對飛機基本功能或構造方面的介紹,比如怎么轉彎,或者哪里有梁;他在初三時寫的那篇文章卻是講功能上的問題,他認為實際的構造有許多種可能性,并不是只要知道一種就能解決問題,而是更需要智慧地去選擇,比如汽車車窗就有56種之多,不是只有一種,設計者要知道很多種處方。設計是人主動要達到什么目的,要采用什么辦法來達到這個目的,如果方法多樣化,豐富了,就可以挑一種最適合設計目的的方案來運作。
神秘的“708工程”,經過近十年時間,在程不時與同事們的共同努力下,終于完成了研制工作。
運10試制出兩架飛機。01號飛機于1976年對合完畢,裝上28節車皮的專列,運到西安飛機強度研究所進行長達2年的疲勞試驗。1979年5月的破壞性實驗中,當載荷加至100.5%時,機翼在預定部位破壞了,設計與實驗結果精確吻合。程不時自豪地說:“這表明飛機完全符合設計要求。強度不夠安全性就差,強度太大,機身過重會造成浪費。”
1980年9月26日,萬人空巷,人群擠爆了上海市北郊的大場機場,他們中有人是設計師,有人是飛行領域的專家,有剛做完手術、還掛著導尿瓶的老工程師,有車間工人——所有這些圍繞著運10工作的人們,默默成就著中國的大飛機之夢。一架巨大的飛機從機庫大門被緩緩推了出來,瞬間成為眾所矚目的焦點。
有著6000多小時飛行經驗的試飛機長王金大悄悄告訴程不時:“飛‘老毛子’的飛機,感覺有點笨重;英美飛機比較小巧,像個白領;運10機艙寬敞,開起來感覺像大個子打籃球,雖然塊頭大,動作卻十分靈活,舒服!”——這個比喻突出了運10龐大又靈動的特點。
20世紀70年代初,世界上大型噴氣運輸機成功投入商業運營也只有十幾年。運10的試飛成功,使中國成為繼美、蘇、英、法之后,第五個掌握了制造100噸級噴氣式飛機的國家。
此后幾年,運10進行過數十次試飛,開始了一系列航線試航。1984年1月24日,根據國家經委的決定,運1002架機進行支援西藏的貨運試航。它以超過12000米的升限輕松飛躍世界屋脊,在拉薩貢嘎機場安全著陸,成為了第一架降落高原的國產客機。
1986年,由于后續經費等種種原因,運10停飛了,但其取得的重大成就永遠值得國人自豪——它是我國自主研制、擁有完全知識產權的第一款大型噴氣式飛機,是中國航空事業的一座豐碑,并在世界范圍內得到認可,美國《航空航天周刊》將它列為當時中國與國際航空技術接軌的唯一工程。
2007年3月,中國重啟大飛機項目,并在第二年成立專門的商業飛機設計公司,程不時擔任專家組成員,與大飛機之緣得以重續。運10搭好的自主設計平臺,使得國產大飛機不再是遙不可及的夢。
節選自《追夢大飛機——程不時傳》