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初心不改四十年

2018-05-14 15:59:11喻媛
大飛機 2018年8期
關鍵詞:飛機有限元設計

喻媛

他的身上鐫刻著中國航空工業發展40年的印記,他的基因里充滿了一個老航空人的刻苦和堅守。他是韓克岑,C919大型客機常務副總設計師,一位廣受尊敬的航空人。

人們尊重他,不是因為他的職務,也不是因為他2004年就獲得國務院政府特殊津貼,2009年獲得陜西省有突出貢獻專家稱號。事實上,對于這些榮譽,韓克岑從不提起,很多人也并不知道。人們尊重他,是因為他骨子里的謙遜和擔當。在他身上,大家看到了航空人的氣節和精神,看到了航空工業的發展和希望。

技術上的“第一桶金”

1978年,韓克岑考入西北工業大學飛機設計專業,那時候,他可能沒有預料到,自己會在飛機這一行一干就是40年。

畢業后,韓克岑被分配到西安飛機設計研究所(603所)。此后10年間,韓克岑一步步從普通設計員,到工程師、高級工程師,再到研究室副主任。如果用一個詞來形容這個時期的韓克岑,可以是“踏踏實實”;如果用一個詞來形容韓克岑對航空的情感,可以是“不離不棄”。

入職伊始,殲轟-7項目全面開展研制,在沒有原準機可以參照的情況下,603所提出標準設計20年不落后的目標,全體設計人員轟轟烈烈地拉開了研制工作大幕,韓克岑就是其中一員。殲轟-7是第一款完全由中國人自行設計研制的殲擊轟炸機,為我國航空工業發展掀開了新的一頁。

隨著殲轟-7設計定型,韓克岑積累了研發技術上的“第一桶金”,成為所里年輕的技術骨干。但設計定型以后,603所也完成了一個階段的歷史使命,型號任務量驟減。所里沒有任務了,經費也隨之削減,設計人員甚至連工資都快領不上了。為了生存,所里只好接民品項目,韓克岑也跟著干了一個。那是給河南某造紙廠設計紙漿攪拌機,一年下來,東西做成了,可是造紙廠由于經營不善,沒有經費付給所里。

在最困難的時候,很多人離開了航空這一行。和韓克岑一起分配進603所的23個人中,最后只剩下6個人。當筆者為他這種堅持所感動的時候,韓克岑只是回答說,那個時候他是單身,一人吃飽全家不餓,離開了的人沒有不對,自己選擇留下也沒有什么大不了,他只是為流失了那么多航空人才感到可惜。

1987年,中國和德國聯合研制MPC-75項目,這個項目雖然由于種種原因終止了,但它使得包括韓克岑在內的一批設計技術人員第一次接觸到與軍機不一樣的“現代商用飛機設計思路”,并且在總體設計、氣動彈性分析、復合材料設計等領域開闊了眼界。

“他告訴我,他會回來的”

1997年,我國和空客、新加坡簽署項目框架協議,共同研制AE-100飛機。在這個項目中,603所承擔了包括超臨界機翼、復合材料、電傳操縱系統在內的5項技術攻關。這些都是我國商用飛機研制中存在的關鍵性問題,韓克岑參與了多個攻關項目,并負責飛機機翼技術總方案,積累了不少經驗。

然而,僅僅一年后,AE-100項目宣告終結。同年,空客宣布投資5億美元研制107座支線飛機A318。603所承擔的研制任務沒有經費,難以為繼,曾經熱火朝天的攻關場面也隨之落幕。

單位里的年輕人看不到希望,紛紛自謀出路,有人去了汽車行業,還有人去了游樂場設計游樂設施。其中有一位考上了新加坡南洋理工大學博士,正好就是韓克岑所負責部門的同事。這位同事找到部門領導韓克岑,希望他做自己出國的擔保人。

很多人跟韓克岑說,年輕人出國了就不想回來,你做擔保人風險太大了!韓克岑想,他出國學力學,是和專業相關的,以后沒準兒用得上。考慮再三,韓克岑做了他的擔保人。一段時間以后,年輕人的妻子也出國了,大家都說,他不會回來了。韓克岑對大家說:“他告訴我,他會回來的!”

5年以后,年輕人回來了。年輕人叫周良道,現在是C919大型客機負責結構強度的副總設計師。“老韓是那種行勝于言的人,他不會說我在為航空工業培養人才,但他是這樣做的。事實上,我在國外學習的知識后來在C919大型客機研制上確實派上了用場。” 周良道說。

“有他在,我們的心就定”

韓克岑有擔當,敢負責,是那種把任務看得比什么都重要的人。某天傍晚,韓克岑接到一個電話,電話里的聲音很急促:“韓總,飛機執行一個架次保障任務下來,發現天線罩蒙皮有較大面積的脫粘,請您立刻來現場處置?!?/p>

經現場檢查,發現蒙皮脫粘較為嚴重,是取消保障任務,自己不用擔責任?還是準確分析評估、隔離故障,確保重要任務盡快完成?韓克岑快速思索著。

“今天的保障任務結束了,我們要在明天保障任務執行前找到原因,”韓克岑布置道,“這部分結構是C夾層,蒙皮有三層,你們分析一下,外層脫粘后,內層和底層形成的結構能夠承受的載荷是多少?分析結構脫落的原因是什么?檢查同次件的設計構型和制造工藝相同的構件裝機情況?!?/p>

韓克岑帶領結構強度材料等相關專業連夜排故。第二天中午,韓克岑有了兩點結論:第一,脫落的結構件由于采用了特別的工藝(這是一個復合材料結構件,當時為了優化設計制造,有時會采用不同的工藝流程),和其他飛機所用結構件屬于不同批次。第二,經過強度計算,內層結構件的強度完全可以承受一個架次飛行。

為了確保萬無一失,韓克岑在每次飛機落地后,都安排專人對飛機進行詳細檢查。603所負責的飛機完美地完成了此次保障任務。

“當時出現這么大的問題,我們都嚇著了,還在那么重要的任務期間。后來,韓總帶著我們一條一條分析,我們慢慢地心定了,感覺有他在,就有了賴以依靠的脊梁。”參與排故的同事說。

“國之利器不可以示人”

千禧年后,中國航空工業發展邁入新紀元。2002年,ARJ21新支線飛機立項,這是中國第一款自主知識產權的渦扇支線客機,韓克岑是這個項目在603所的技術總負責人。經歷了好幾個飛機型號后,40多歲的韓克岑已經由一名普通的技術員成長為型號副總設計師。

2003年,韓克岑被任命為兩個重點型號副總設計師,2004年獲國務院政府特殊津貼,2005年被評為陜西省“511人才工程”學術技術帶頭人,2009年獲陜西省有突出貢獻專家稱號。其間,由他擔任主要負責人的若干研究成果獲國家級科學技術進步一等獎。

2009年,韓克岑調任中國商飛上飛所(現中國商飛上飛院)副所長,主管C919大型客機項目設計研發工作。對于這個舉世矚目的中國大飛機項目,韓克岑從一開始就飽含深情。

“我們國家商用飛機發展的道路十分曲折,由于綜合國力、技術水平、基礎工業各個方面都落后于發達國家,我們本來想依靠技術引進發展商用飛機,但是經過幾個型號的探索,發現根本行不通,”韓克岑說,“國之利器不可以示人,沒有人會將真正的核心技術拱手相讓,一切只有靠自己?!?/p>

大型客機被譽為現代工業的皇冠,是一個國家科技水平和綜合國力的集中體現,目前世界上只有美國、歐盟、俄羅斯和中國有能力研制,其難度可想而知。作為C919項目在上飛院的技術決策人,韓克岑的壓力是巨大的。

飛機設計涉及到幾百個專業,各個專業之間又相互交聯,遇到決策不下的問題,在韓克岑這里必須要形成閉環,拿出解決問題的方案。他每天在各種技術會議上聽匯報、作決策,輾轉于設計、驗證、制造、試飛現場,常常忙得連飯都沒有時間吃。

在壓力面前,韓克岑從來不會急得抓狂,相反,他總是和藹可親地微笑著,有條不紊地理順各個系統間的邏輯關系,提出解決問題的具體方案。

C919大型客機副總設計師章駿認為,那是長期干型號積淀的“處變不驚”?!坝幸淮危粋€材料供應商通知我們,他們為一家飛機制造商提供的材料,在飛機長期運營后,出現了疲勞損傷容限問題,建議更換這種材料生產的結構件。當時,大家的心里都‘咯噔了一下,但老韓還是保持一貫的淡定,召集相關專業開協調會,一條一條布置要做的工作。他干了那么多年型號,面對過各種問題,知道干航空不可能一蹴而就,所以在困難面前從來不畏懼。我想,所謂的厚積薄發、處變不驚,大概說的就是老韓這樣的吧?!?章駿說。

“沒有他,可能要走很多彎路”

C919是我國研發的第一款具有完全自主知識產權的大型客機,采用了最新的,也可以說是最高要求的適航標準,對標國外最新機型。標準很高,然而基礎卻很薄弱,研制起來困難重重。

就拿強度計算來說,ARJ21飛機2.5g極限載荷靜力試驗失敗以后,研制團隊開始反思,是否可以更多地利用數字仿真技術,在計算機中模擬試驗工況,預先判斷試驗中可能出現的失穩情況。這樣做,一方面可以提高試驗成功率,另一方面在數字仿真技術得到驗證后,可以替代一部分真實試驗。

2012年,在韓克岑的大力支持下,中國商飛上飛院成立了國內第一家有限元仿真室。2013年,C919百萬級高精度有限元模型建成。2014年,建成千萬級有限元模型,并在當年的翼身組合體靜力試驗中得到驗證,其計算結果和真實試驗結果高度吻合。

“老韓對新技術的發展方向把握很準,對技術人員的寬容度很高。在有限元建模前期受到挫折的時候,他鼓勵我們說,我們在做的事情是中國以前沒有做過的,挫折也好,失敗也罷,都是走向成功的必經之路?!庇邢拊抡媸邑撠熑死钊秸f。

如今,中國商飛上飛院是國內唯一一家可以做千萬級有限元模型計算的單位。作為傳統強度計算的有力補充,有限元模型在C919靜力試驗中發揮了重要作用,其精準的計算結果使得設計師們能夠成功預測試驗樣機的高應變、高釘載以及可能的失穩區域,大大提高了靜力試驗的成功率。未來,更有希望以桌面仿真計算替代部分真實試驗,減少靜力試驗數量,縮短型號研制周期。

2017年5月5日,C919大型客機首飛成功。9年時間里,中國商飛上飛院攻克了飛機發動機一體化設計、電傳飛控系統控制律、全機精細化有限元模型分析等68項關鍵技術。在新材料、先進動力等領域的關鍵技術突破,填補了我國民用航空工業的技術空白,對帶動流體力學、固體力學、計算數學等基礎學科發展作出重要貢獻,為我國航空工業的未來發展奠定了堅實基礎。

關于韓克岑在技術攻關當中的作用,一位航空專家這樣表述:“現代商用飛機高度復雜,技術攻關和飛機設計一樣,是集體智慧的結晶,韓克岑是這個集體中的重要成員,他兼顧了技術人員和行政領導的雙重身份??梢哉f,很多技術攻關如果沒有他,可能很難走下去,或者說要走很多彎路。”

“那一刻,我真的眼淚都掉下來了”

因為韓克岑很忙,筆者成稿大多基于其他被采訪者的表述。在采訪過程中,大家使用的高頻詞是:佩服、尊敬。

李三平說:“有一次,老韓要到部委匯報一個數字仿真驗證方面的課題,我和其他團隊成員按照他的要求做了匯報準備工作。直到匯報前一天,他還在出差,半夜12點,我們去浦東機場接機,在送他回家不到一個小時的時間里,我們一起探討了這個課題?!?/p>

“第二天一早,我們一起去答辯,這個課題不僅涉及飛機設計,還涉及大量前沿的并行計算技術,按說不是他的專長,但沒想到他匯報得特別好,那一次印象很深,特別佩服他?!崩钊奖旧硎俏患夹g“大?!?。他的佩服,也許就是傳說中的英雄惜英雄吧!

有種佩服略帶“高冷”,容易使人產生距離感,但大家對韓克岑的佩服卻是有溫度的?!坝幸淮?,我們試驗失利,雖然不能說是失敗,但是發生了一些意外狀況,導致試驗中斷了。當時我們都懵了,不知道是什么原因引起的。試驗現場有各方領導,試驗中斷讓我們難過得頭都抬不起來?!敝炝謩傉f。

“那段時間壓力好大?。∥覀兲焯旄傻胶蟀胍梗髞斫K于弄清楚發生意外的原因,試驗順利通過了。在這件事的全過程中,老韓自始至終都沒有責備過我們一句。相反,在試驗成功那一天,他對我們說,我們是一支讓他放心的團隊。那一刻,我真的眼淚都掉下來了?!?/p>

因為懂得,所以寬容。韓克岑干了40年航空,無論擔任什么行政職務,他始終都以一名技術人員自居,奮戰在型號研制最前線。他明白,航空不是敲鑼打鼓就可以干成的,道有夷險,履之者知,他是那個陪著大家一道翻山越嶺、爬坡過坎的人,他知道大家的難。

四十年了。韓克岑把全部的心血都獻給了祖國的航空事業。四十年快馬加鞭,四十年初心不改,他是祖國航空事業由弱小走向強大的見證人,更是航空報國、航空強國的堅定參與者和奉獻者。他用一片赤子丹心,攻克技術難關,磨礪國之重器,在航空事業大發展的歷史進程中,書寫忠誠,奉獻年華。

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