從航空模型到航空科研

青少年時期的航?；顒?/h3>

在青少年中開展航?；顒?，對普及航空知識、培養航空后備人才具有非常重要的作用。通過制作和放飛航模，青少年不僅能學到航空知識，還能激發出探索航空奧秘的興趣。

上小學時，我經常用香煙盒折紙飛機。中學時期，開展航模活動的條件漸好，學校的雅克福列夫航模組里有很多航空書刊，同學們可以按照書中的圖形繪制工作圖、制作模型飛機，再到操場放飛。一架小牽引模型一般要用三四個月的課余時間才能完成，放飛時又容易損壞，壞了修，修好了再放飛，循環往復多次，模型才能調整好。而且，辛辛苦苦調試好的模型，在飛行中“吃”了上升氣流后還可能飛跑，是令同學們最苦惱的事。

在航模輔導老師的指導下，我按蘇聯“支援陸海空軍志愿協會”的教材學習航模技術。隨著制作水平的提高，我參加比賽的機會也多了。1958年，我獲得了重慶市牽引模型滑翔機比賽的第一名;在成都參加四川省航模比賽時，我又獲得了第一名，隨后赴昆明參加全國航空模型分區競賽時，我再次取得了第一名。在那個年代，一個普通中學生能去成都、昆明，是一件很了不起的事情。

1961年，我和隊友為參加全國航模比賽進行訓練。

步入航模專業隊——打破世界紀錄

1959年，我成為四川省航模隊的一名專業運動員。我先改學了線操縱特技項目，4個月后與兩位教練代表四川隊，在廣州參加全國線操縱模型飛機分區賽時，榮獲團體第二名;后又學無線電操縱項目，與隊友費敏（教練兼運動員）搭檔一起參加了1963年全國Fl A航空模型比賽，獲得第三名，并被授予運動健將稱號。

在學習無線電操縱航模時，我特別用功，天天握著操縱盒練習操縱手法，并移動模型舵面，弄清在各種飛行姿態時它的相對位置。既有地面苦練，更能空中精飛，加上徐俊英和費敏兩位老飛行員的悉心指導，所以有時第一次做新的特技動作，我都能較好地完成。

在航模隊的那些年，創造世界紀錄的經歷尤其令我難忘。1960年，在四川省體委的要求下，省航空運動學校動員全體職工開展了轟轟烈烈的創紀錄活動。我心里清楚，運動員有責任為國爭光。我痛下決心，一定要打破世界紀錄為國爭光。

為此，我設計制作了一架大型橡筋動力模型飛機，但第一次試飛就摔壞了機翼和螺旋槳。接下來又是艱難的模型制作和調整試飛，全?？盏厍谌藛T和航模隊隊友都給予了我大力支持，尤其是趙濟和（世界紀錄保持者，國家級航模教練）和林萬勛（航模運動健將）等人全力配合。

第一次正式飛行時，這架模型因“吃”到強上升氣流，上升速度太快，導致地面裁判組很快就丟失了目標。第二次正式飛行是1960年12月15日。那天多云間晴，裁判下達起飛口令時，風速較小。模型穩定直立起飛，在爬升至80米左右高度時即“吃”到上升氣流。繼續上升到約200米時，早已等候在附近的飛機按塔臺指揮員的導引，跟上模型并圍繞它盤旋飛行，并幫助地面裁判組觀察目標。坐在飛機后座的空中裁判與地面裁判跟蹤記時，準確記錄下模型的飛行時間。最終，這架模型以1小時35分45秒的成績，打破了匈亞利運動員保持的橡筋動力模型飛機留空時間世界紀錄。

在1個多月的創紀錄活動中，全校職工付出了艱辛的勞動，而我只是這個創紀錄隊伍中的領跑者。打破世界紀錄后，中央人民廣播電臺進行了報道。這項新的世界紀錄則被收入《中國大百科全書體育卷》和《四川省志·體育志》等文獻中。

跨進科研單位——模型自由飛試驗

1970年，我應招進入解放軍某基地從事科研工作。高速所政委喬澤對我說：“我們基地負責飛行器科研工作，已建成了幾座風洞，空氣動力數值計算工作也開展了。現在正在開展自由飛試驗研究，這就是研究空氣動力的三大手段。特別邀請你來參加。”進入208室飛行力學工程組后我得知，自由飛試驗是對在空中飛行的飛行器模型進行氣動力、氣動熱、飛行力學以及其他空氣動力問題進行研究的一種模擬飛行試驗方法。

用于零升阻力模型自由飛定量試驗的火箭

這項試驗研究涉及飛行器的多種學科，對科研人員的知識水平和創新能力要求較高。因此，我下定決心要補上大學的功課。所里有很多從大學來的老師，我們工程組僅西工大的老師就有4位，這給了我很好的學習機會。那段日子，我每天堅持晚上自學到12點。老師們也很熱情，幫助我擬定課程計劃，甚至擠出時間給我輔導，使我只用3年時間就學完了大學課程，并通過了大學干休班的畢業考試。

20世紀80年代末，國防科工委副主任錢學森來基地檢查工作，特別安排時間與我們自由飛室的3名負責人座談。我們匯報完工作后，錢老說：“自由飛試驗研究對我國國防建設有很大作用，希望你們把科研工作做好，把這支隊伍建設好?！彼€對我說：在實踐中學到的知識比書本上的更多，華羅庚教授初中沒讀完，后來還是成了大數學家。錢老的這番話給了我極大的鼓舞。

最初的自由飛試驗是為遠程轟炸機模型進行定性試驗，我很快就完成了任務，增強了搞科研的信心。接下來，又開展了零升阻力模型自由飛定量試驗，當時使用的是火箭助推全金屬模型。

試驗在西北某靶場進行，很快就獲得了超聲速、跨聲速、高亞聲速和低速等各速域的數據，與美國自由飛試驗的零阻數據基本吻合。與風洞試驗相比，由于沒有洞壁干擾和模型支架干擾，因此自由飛試驗的數據更加準確可靠，特別是在跨聲速段。

隨后，我又參與了殲9飛機的“縱橫向動靜導數模型自由飛試驗”（簡稱“動導數試驗”）。試驗模型采用鴨式氣動布局，長2.2米，起飛重量約100千克，助推火箭長約3米。模型結構為金屬骨架、玻璃鋼殼體。其上還安裝了多種無線電測控設備和小擾動火箭及回收系統。

模型與火箭的連接和分離是這次試驗的關鍵技術之一，但當時找不到有用的參考資料，爆炸螺栓也不適用。為此，我們設計了由陰陽錐配對、并在錐體內設置“爆推盒”的方案，用氣動分離結合爆推分離的方法，確保模型與火箭的可靠連接與可靠分離。我們用了半年多時間，在風洞排氣口和地面做了70多次實驗，又經多次修改方案，終于獲得了適用的分離機構。飛行試驗中，這套裝置承受了火箭發動機和火箭尾翼的強震動影響，分離時沒有對模型飛行姿態造成干擾。

但在進行模型靜力試驗時，還沒加載到設計載荷時模型就“炸”掉了。技術員們一致認為原因是玻璃鋼結構強度太低不能用在火箭助推試驗上，建議做成金屬模型。我仔細分析了損壞的模型結構，重新設計了關鍵的翼身連接件，再次進行靜力試驗時，安全系數達到了設計指標，節省了很多時間和成本。

3年時間里，我們兩次到西北靶場做殲9飛機模型動導數試驗，取得了試驗大綱要求的結果。最終，該課題獲得了國防科工委科技進步二等獎。

飛機尾旋是一種復雜而危險的飛行狀態，國外把它叫作“魔鬼之吻”。飛行員們說，戰斗機在5000米以下高度進入尾旋是最危險的。尾旋自由飛試驗的目的就是研究飛機尾旋特性，獲取定量數據和操縱方法，以此來答復飛行員最關心的問題：飛機會不會進入尾旋？在什么條件下會進入尾旋？用什么方法可以改出尾旋？我們采用了飛艇和飛機帶飛/投放的方式，先后完成了無人機、殲7LP、殲了E飛機的尾旋模型自由飛砍金。

當時，中國試飛院還沒有進行過殲7飛機的尾旋飛行。按仿真計算和試驗大綱要求，模型要在1200米高度上投放才能完成3圈尾旋飛行。我們在成都太平寺機場進行了幾次試投，只要開傘高度稍高或風速稍大，傘降模型就會隨風飄出機場，存在損壞民房和危及人身安全的潛在危險。于是我提出把模型投放高度降低到900米，不少人反對，認為開傘高度太低，稍有閃失即會發生飛行事故。我心里也清楚，降低投放高度將降低開傘高度，會對操縱帶來不少困難。但我仍冒著風險，承受住心理壓力，按照低高度開傘的方案進行了尾旋試驗，結果試驗順利完成。

根據前幾次的試驗情況，我又提出一次投放做兩次尾旋的新方案，并被上級批準。于是我們又開始了“冒險試驗”。試驗在一個好天氣進行，模型投放后，我先操縱各個舵面使模型保持一段平飛，然后操縱它失速并進入尾旋，尾旋3圈后改出，緊接著又重復上述過程，完成了兩次尾旋并安全回收模型，獲得了兩套完整的試驗數據。

我和用于飛機尾旋試驗的殲7E飛機模型

在一個起落中完成兩次尾旋試驗，這在當時國內外還未見有先例。一次學術會議上，我國飛機尾旋研究專家許光明同志說：“飛機尾旋模型自由飛試驗是一種特殊的試驗，如果沒有曠天金這種航模人才，是完不成這一試驗的?！?p>

我（右）與遙控熱氣飛艇

運載器的研制

課題負責人不僅要研究飛機的飛行性能，還要研究自由飛的試驗技術，要用盡量簡便的方法獲取試驗結果。考慮到飛機帶飛/投放方法牽涉面較廣，為了縮短試驗周期，節省試驗經費，我設計出遙控熱氣飛艇和無人機兩種用于自由飛試驗的運載器。其中，遙控熱氣飛艇長31.5米、最大直徑12米、氣囊容積2070立方米、發動機35馬力。

我們與湖北宏偉機械廠合作，歷時半年完成了飛艇制造工作。在湖北試飛時，由試傘員帶領兩人上飛艇負責飛行操縱。完成初步試飛后，轉場到陜西華陰靶場，由我們自己完成遙控操縱試飛。記得有一次，飛艇剛飛到黃河邊，突然直向黃河沖去，我從遙測指示器上看到飛行高度下降很快，猛然間想起了航空模型遇到強下降氣流時的情景，便立即指揮操縱人員開大燃燒器閥門，使飛艇快速上升;同時加大發動機油門提高飛行速度，并配合調轉飛行航向。經過十多分鐘努力后，飛艇終于飛回到安全空域。當時如果再晚幾分鐘，飛艇就可能掉進黃河。航模的經驗在關鍵時刻幫了大忙。

我和ST-3型遙控飛艇

飛艇遙控試飛取得成功后，我用它帶飛/投放了殲7LP飛機模型，完成了尾旋試驗。這次試驗除了無線電遙測數據外，還獲得了高精度電影經緯儀的光測數據。這艘飛艇在中國航空博覽會上展出時，《航空周刊》（中國）以“中國第一艘遙控熱氣飛艇”為題進行了報道。這一成果也獲得了國防科工委科技進步二等獎。

退休不退航空情

2004年，我從基地總體技術部退休。退休后，我心里仍記掛著國家的航空事業，每當看到航空技術的新發展，心中的喜悅便油然而生。我覺得，自己還可以為社會做點事情。退休前，我就曾與黃克文老師（原四川省體委處長、國家級航模裁判）討論過研制氦氣飛艇的事。我們將該項目掛靠到成都錦江區科技局，并由馮正高（航模運動健將，曾打破過全國紀錄）和楊維威（航模高級教練，曾獲全國冠軍）等4人組織飛艇生產。參加研制工作的還有十多位高級工程師和教授。在錦江區工業園區的大力支持下，經過近兩年的努力，完成了ST-3型遙控飛艇的研制。該飛艇長17.63米、最大直徑4.1米、氣囊容積163立方米、最大起飛重量145千克、最大飛行速度75千米/小時、續航時間3.5小時。

2003年12月，ST-3型遙控飛艇在成都桑園機場完成了首飛。在隨后的7年中，我們對飛艇的推力矢量機構、G PS定位控制、航拍與圖傳系統等不斷進行改進。這艘飛艇在成都市區與龍泉驛、華陽、溫江之間往返飛行過多次。2008年6月，應中央電視臺（體育頻道）邀請，我們操作這艘飛艇對“鳥巢”進行了航拍。該飛艇還在烏魯木齊、石家莊、南京和海南等地進行過演示飛行。

北方總公司在購買前，曾請3所航空大學的教授組成專家組對ST-3型遙控飛艇進行了技術評審。專家組的結論是：飛行性能良好，技術國內領先。中國通用航空研究院則將這艘飛艇列為“中國第一艘遙控飛艇”。

多年來，我設計過多種遙控飛行器。飛行實踐表明，航空模型、無人機和自由飛試驗模型，在飛行與控制原理上有很多相似之處。航空模型的結構和控制相對簡單一些;無人機側重于導航飛控和任務載荷，而自由飛試驗模型則側重于高精度傳感器和數據采集系統。我的親身經歷證明：參與航?；顒?，能夠為從事航空事業打下基礎，為航空創新積蓄動力。

國家的未來靠的是青少年。中國青少年有很多發展機遇，必定會涌現出一大批優秀人才。我相信，在不久的將來，中國一定會成為世界航空強國。

如今，我還和很多成都的老航模一起玩航模。放飛航模是一種很好的養老之道，對眼睛和頸椎都有好處。

寫以上回憶的初衷，是想鼓勵更多青少年參加航?；顒?，從小學習航空知識，接受“航模精神”的洗禮，將來為建設航空強國做貢獻。