周峰：沖破結(jié)冰考驗

張倩楠

相傳，量子力學(xué)奠基人海森堡臨終時在病榻上說過一句話：他去見上帝的時候，要問上帝兩件事，第一件是關(guān)于相對論，第二件是關(guān)于湍流，但他只確定上帝有關(guān)于第一個問題的答案。

由此可見，像湍流這樣的氣動問題是多么玄妙！它看不見摸不著，不僅存在于河流陸地，也存在于萬米高空，而這只是氣動專業(yè)需要研究的極小一部分。有人說“氣動是一門玄學(xué)”，晦澀難懂，但周峰還是義無反顧地投入了這項事業(yè)中。從執(zhí)行者到規(guī)劃者、領(lǐng)導(dǎo)者，十余年間，周峰逐漸成長為大家眼中的結(jié)冰專家、氣動設(shè)計專業(yè)負責人，帶領(lǐng)團隊突破了一個又一個未知的考驗。

在數(shù)據(jù)的戈壁中趟出道路

2006年，從西北工業(yè)大學(xué)畢業(yè)后，周峰成為上飛院自主培養(yǎng)的研究生，一直扎根在氣動設(shè)計、結(jié)冰設(shè)計、適航取證以及大氣數(shù)據(jù)傳感器布局等研究方向。

“膽大心細，”團隊成員張美紅這樣評價周峰：“氣動作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，真正精通很難，想要做好必須有積累、有創(chuàng)新。每次遇到問題，他總是非常認真，大膽拓寬思路，尋求解決辦法。”

ARJ21飛機剛開始試飛時，大家都認為大氣數(shù)據(jù)傳感器只是放在機頭前的幾根普通管子，不會對飛機的試飛帶來影響，但試飛結(jié)果顛覆了大家的推測。這樣一個小部件成為ARJ21飛機取證路上的“硬骨頭”。難題落在周峰身上，他沒有任何猶豫便接下了。

怎樣找到正確答案？周峰有自己的訣竅：“剛開始分析數(shù)據(jù)時，就像行走在茫茫的戈壁，不知道身處何方，也不知道哪個方向能走出戈壁，只能依靠太陽的方位以及長久以來積累的經(jīng)驗判斷方向。”面對浩如煙海的數(shù)據(jù)，他埋頭苦干。花費十幾個小時畫網(wǎng)格，在無數(shù)個燈火通明的夜晚尋找確認設(shè)計規(guī)律，研究前期設(shè)計方案，考慮其他機型位置布置，運用仿真分析合理判斷……“有時環(huán)境不斷變化，周圍的信息也可能產(chǎn)生誤導(dǎo)，這時需要首先通過認知預(yù)判，再不停地對預(yù)判進行調(diào)整，在一次次修正中確定正確的方向。”

通過細致觀察以及計算分析、試驗分析，大膽假設(shè)、細心論證，周峰慢慢發(fā)現(xiàn)大氣數(shù)據(jù)傳感器之間會產(chǎn)生干擾。“邏輯鏈和數(shù)據(jù)鏈是氣動專業(yè)兩大重要法寶。當工具獲取不了準確的數(shù)據(jù)時，我們可以基于不準確的數(shù)據(jù)建立整套邏輯嚴密的流程，如果能行得通，方案本身就沒問題。接著，我們可以通過大量的經(jīng)驗表明工具的邏輯趨勢是對的，再把具體數(shù)值的誤差放入邏輯鏈里。”周峰說道。

這個之前大家從未想到過的答案解開了困擾ARJ21試飛取證已久的難題，“硬骨頭”啃下來了。

在結(jié)冰這個領(lǐng)域“摸著石頭過河”

結(jié)冰是周峰的碩士課題。選擇結(jié)冰，意味著走上了一條探索未知的道路。也正是因為結(jié)冰，周峰和ARJ21飛機一起逐漸成長起來。在ARJ21飛機之前，國產(chǎn)飛機從來沒有經(jīng)歷過系統(tǒng)的結(jié)冰試飛。當時的適航條款對于結(jié)冰只有一句話：“飛機在結(jié)冰條件下能安全運營。”周峰和團隊一起從ARJ21飛機的氣動特性入手，不斷摸索，經(jīng)過風洞試驗、模擬冰試飛、自然結(jié)冰試飛，積累了經(jīng)驗，鋪平了道路。

2018年4月，周峰加入C919團隊，開始進行C919結(jié)冰專項攻關(guān)。飛機在高空飛行時，由于溫度較低會產(chǎn)生過冷水滴，過冷水滴撞擊飛機表面，機翼前緣、機頭、發(fā)動機短艙、前緣平尾等位置就容易結(jié)冰，結(jié)冰后對飛機氣動和操穩(wěn)特性會產(chǎn)生嚴重影響，一旦結(jié)冰達到一定程度，機翼提供的升力就會下降，容易造成機毀人亡的慘劇。所以，C919飛機需要完成結(jié)冰適航取證工作以驗證其安全性。工程上常常結(jié)合數(shù)值模擬和風洞試驗兩種手段確定臨界冰型，即對氣動力影響最嚴酷的冰型，為后續(xù)的操穩(wěn)和性能試飛提供冰型輸入。

隨著適航思路的不斷改進，根據(jù)最新修訂的適航條款，C919飛機需要驗證起飛、爬升、巡航、降落等多個階段結(jié)冰條件下的安全運營。結(jié)冰是很隨機的過程，各種不同的輸入條件可能會產(chǎn)生千奇百怪的冰型。試驗人員必須對千變?nèi)f化的冰型進行盡可能的簡化，找出特征明顯的冰型。

對于結(jié)冰風洞試驗，需要考慮的影響因素很多，不僅包括環(huán)境溫度、過冷水滴直徑、液態(tài)水含量，還包括飛機的飛行時間、飛行速度、高度、姿態(tài)以及模型幾何外形、表面粗糙度等，另外結(jié)冰過程中存在的熱量和質(zhì)量傳遞對結(jié)冰特性也有重要影響。這些因素使得結(jié)冰風洞試驗比常規(guī)風洞試驗要復(fù)雜和困難得多。如何進行場景分析？不同階段的冰型如何模擬？怎樣獲取？結(jié)冰參數(shù)如何確定？面對最新修訂的條款，周峰和團隊又一次得“摸著石頭過河”。

飛機飛行過程中會發(fā)生各種各樣的工況，如果得到一種冰型就要依據(jù)傳統(tǒng)方法進行氣動力分析和風洞試驗確定是否臨界，人力、物力、時間成本根本就耗不起。怎樣找出這么多階段的臨界冰型呢？周峰查閱大量文獻，根據(jù)適航條款提出了臨界冰型的判定準則：“我們就可以通過簡單的換算知道冰型是不是最臨界的。”團隊成員白峰很是欽佩：“判定方法是所有工作的基礎(chǔ)，他的方法大大簡化了后續(xù)的工作。可以說，大家都在地面等著一個又一個紅燈時，周峰是那個提前排除路障，帶領(lǐng)大家走高速路的人。”

“他就是團隊自信的基石”

成為總師助理后，周峰負責的方面更多了。面對不熟悉的專業(yè)和領(lǐng)域，周峰從沒有表現(xiàn)出畏難心理。每當遇到其他專業(yè)的問題，他總是敢于挑頭負責，強大的組織能力和協(xié)調(diào)能力讓他能從容處理好每個問題，同時他也在和其他專業(yè)的交流中邊學(xué)邊干，慢慢地他甚至能講出其中一些門道了。

屋檐下的冰溜子、車窗上結(jié)起的一層霜、融化的冰棍兒……周峰總能細致觀察到生活中各種與冰相關(guān)的現(xiàn)象，并參透其中原理。“我覺得生活會給我們很多經(jīng)驗。飛機設(shè)計看起來很高大上，但其實細心觀察生活中的一些細節(jié)，看透生活中的一些事情，然后把它運用到飛機設(shè)計上去，很多技術(shù)問題就迎刃而解了。”周峰這樣說道。

“他做事很有激情，從不猶豫。因為疫情原因，試驗遇到了很多意想不到的困難和挑戰(zhàn)，他總能想到各種方法幫你推進，特別雷厲風行。”團隊成員李海星頗有感觸。正是在這樣性格的影響下，周峰和團隊成員就像兄弟一樣，也讓團隊變得越來越好。

“因為吃透了技術(shù)，他作為關(guān)鍵人物，一下子就把團隊帶入非常自信的狀態(tài)，在他的帶領(lǐng)下，結(jié)冰團隊一直都是信心滿滿一路向前沖。”張美紅對團隊變化感到很開心。

從ARJ21夯實基礎(chǔ)，到C919歷練提升，不斷攻克一個又一個難關(guān)，周峰帶領(lǐng)著年輕的團隊繼續(xù)前行。

周峰

C919飛機總體總師助理。

1983年3月出生于江蘇泰州。2009年畢業(yè)于中國航空研究院640所，同年4月入職上海飛機設(shè)計研究院。現(xiàn)任C919飛機總體總師助理，負責氣動設(shè)計、氣動特性以及結(jié)冰適航取證工作。先后獲中國商飛第七屆十大青年英才、中國商飛十周年突出貢獻獎等榮譽稱號。