2004年,中国航空工业一个难忘的春天。
天府之国,武侯祠旁。经过专家组两天紧张的审查,歼-10飞机设计定型评审终于尘埃落定。在飞机飒爽英姿的背景前,评审组负责人庄严宣布:
歼-10飞机达到了总装备部批准的研制总要求规定的战术技术指标及技术状态,具备设计定型条件,航定委第59次会议审议决定同意歼-10飞机设计定型。
踏上征程
20世纪80年代,世界局部战争烽烟四起,我国面临着极其严峻的国际形势。
我军以前购买的米格21日趋落后,因中苏关系恶化,又导致无法换代。
当时的装备以歼-六、歼七为主力机种,其航程、机动性、火力、电子设备等方面已经远远不能满足国防武器装备现代化的需要。
当国门打开,改革开放的春风吹来,我们才猛然发现,美、英等发达国家已开始对先进战斗机气动布局方案的研究,相继研制出了F-10、幻影-2000等高机动战机。
差距日益扩大。研制新机,缩小差距,已迫在眉睫。
以邓小平为首的党和国家领导人高瞻远瞩,果断决策“搞一个新的、性能好的歼击机”,使空军到2l世纪能装备我国自行研制的先进武器,并由此提高国防工业部门的设计、研制和管理水平。
重大的历史责任落在了当代航空人肩上。
198Zg4月,一个春光明媚的日子,引人注目的新06会议在北京召开。
国防科工委副主任叶正大、空军副司令曹里怀,以及航空部的著名专家和院校中的知名教授济济一堂。
宋文骢信心十足地走上讲台。由于没有支架,飞机无法放立在桌上,坐在前排的谢光急中生智,将飞机模型放到投影仪上。
晶莹剔透的有机玻璃经投影仪强光折射、分光后,在屏幕上映出一架五彩斑斓的飞机,光彩照人!
“真漂亮啊!”人们不禁低声惊呼。原来,由于有机玻璃经投影仪强光折射和分光作用,屏幕上映出了一架五彩斑斓的飞机,光彩照人!
“按照新01会议明确的新机战术技术要求,我们进行了大量的吹风试验和……”宋文骢展开了丰富的图纸图例和试验结果,将飞机的使命、任务、战术性能、武器、火控、机体结构等有条不紊地一一道来。
时光倒回到1970年。
“取消产生负升力的平尾,采用产生正升力的鸭翼,从而改善飞机的升力特性。”有人大胆地提出了这样的设想。
“不错啊,我们可以试一试。”
接下来,一系列试验验证充分证明了新式布局的潜力和优势。
当年9月,第一套新式气动布局的高、低速模型被送到了北大进行风洞吹风试验。
此后,随着歼九工作的不断深入,各种试验相继完成,中航工业成都所对新式气动布局的认识也逐渐深化。
1975年7月,在四川安县的风洞试验正在进行,由于抽风机不时出问题,山洞里的空气很差,进去后一会儿就憋得难受。
但是参与风洞试验的同志谁也没有吭一声,他们在谢光、宋文骢的带领下,实行三班倒,一边试验,一边画曲线,一边分析。
从1970年9月在北大风洞进行第一次风洞试验到1982年,中航工业成都所在新式布局研究方面进行了近万次风洞试验,取得了大量数据,编写了数十本研究报告,另外在结构强度、材料、系统、设备等方面也进行了大量的工作,为后来歼-10飞机新式布局飞机的研究打下了坚实的基础。
上世纪80年代中期的又一个春天,经过总参、科工委、空军、航空部备局负责人、全国著名专家学者的反复论证,国防科工委的领导正式宣布:新式气动布局方案为我国新一代战机的总体方案。
随后,国务院、中央军委正式批准歼-10飞机立项,并列为国家重大专项。
同时,党中央确定了歼-10飞机研制的三大目标:研制出适应2000年后作战环境,具有世界先进水平的新一代飞机;建立第三代飞机研制、专业配套的先进歼击机研究基地;培养一支素质好、技术精、作风硬的航空科技人才队伍。
重要突破
歼-10飞机工程是一项复杂的系统工程,涉及部门多、技术新、要求高、难度大、研制周期长、合作头绪多。在国防科工委的领导下,按系统工程的层次建立了歼-10飞机工程行政指挥系统和设计师系统。
在详细设计和原型机试制准备阶段,他们组建成都现场指挥部,实行每月召开一次调度会,在1:1全尺寸金属样机、结构发图、“三试一配套一组建”(试验、试制、试飞,成品配套,设施组建博重大战役中,他们按小时实施现场调度,建立室主任每周例会,检查研制进度,加快了原型机研制进度。
1989年12月,上级下达了全尺寸样机研制任务,要求在1991年10月完成全部工作。
样机总装在酷热的8月进行,为了保密,有窗不能开,有门不能敞,厂房内时常出现40℃高温,热得像蒸笼,不干活也要出汗。但人们哪里顾得上气温高低,只有现场的医生不时提醒大家:
“喝点水,休息一下再干吧。”可是谁也不听劝阻。
现场的铆枪声、机器声压过了人们的协调声,调度只有用哨子指挥。起落架收放由于没有动力源,几个设计员和工人一道扛上扛下;工作梯上爬满了技术员和工人,有的在安装,有的在协调;质检组的同志,严把每一道工序,差一点也不行,质检不盖章,红旗是插不上的。
当小红旗擂到计划网络图的最后一个节点时,时针正指向1991年8月27日早上6点,只有亲自参加战斗的同志才能体会到此刻的心情是何等欢畅!
全尺寸样机总装只用了27天,并且取得了“五个一次成功”的骄人成绩:
机身、机翼对合一次成功;
起落架安装收放一次成功;
座舱、舱盖安装协调一次成功;
垂尾和后机身对合一次成功;
发动机安装一次成功!
1991年8月27日下午,奋斗了20个月的全尺寸金属样机提前完成了!威猛高大的金属样机堪称中国航空史上的奇迹,国际上像这样1:1的全尺寸金属样机也是罕见的。
金属样机成为当时航空部一颗灿烂的明珠,极大地鼓舞了研制全线的千劲和士气,为原型机试制的顺利进行取得了重要的突破。
艰苦鏖战
设计图纸是飞机试制的重要依据,只有蓝图发到工厂,才意味着试制的开始。为了保障研制总进度,上级限定发生产图的时间只有一年,要求结构图纸在1994年6月底发出,系统图9月底发出,12月底把其他所有的图纸和技术文件发完。全机6万多A4图纸,80多份技术文件,谈何容易!
歼-10飞机设计发图与国内其他机种不同,它采用了先进的计算机辅助设计,90年代初期,全所只有几十台终端,无法满足几百人同时上机的需求,几万A4图纸要按时描出,只有几个描图员的情报资料室很难完成任务。怎么办?经过认真的研究和分析,所里选择了“承包”这一新的方法。把设计发图的科研计划按图号进行分解,作为科技人员的责任,层层分解,每个图号都有设计负责人、校对负责人、审核等,甚至连备专业会签的负责人及日期都——列入计划,把繁重的工作量变成每个人的自
觉行动,做到千斤重担大家挑,人人身上有指标,变被动的执行计划为主动完成计划。
详细的发图计划下发后,各室又将计划张贴公布,掀起了一个你追我赶、比赛发图的热烈场面。设计室和计算机房变成了没有硝烟的战场;计算机键盘成了攻克堡垒的现代化武器。
战斗打响了。
实现跨越
歼-10飞机从立项伊始,中央就明确提出了“独立自主,自力更生,以我为主,自行研制,利用改革开放的大好形势,积极引进先进技术,主要是软技术”的研制指导方针。
为了提高起点,缩小差距,有所为、有所不为,国家批准,重点引进一些具有世界进水平关键技术,在合作过程中,牢牢掌握总体主动权,把立足点切实放到以我为主的基点上。这是一条前人没有走过的路,需要很大勇气,甚至冒很大风险的。
1996年3月,成都平原黄灿灿的油菜花昭示着春天的到来。
壮观的铁鸟台静卧着整装待发。台架上安装着飞控7个作动器、左/右前缘襟翼驱动器以及全套飞机液压系统的管道、设备。
杨伟沉着地跨入铁鸟试验座舱,左手握油门杆,右手掌驾驶杆,双脚踩脚蹬。舱外,几十双眼睛紧张地注视着视景复现屏幕。
上电。开液压。飞控工作正常!加油门。滑跑。起飞!飞机的图像似雄鹰一样直冲云霄,翱翔蓝天,极具动感和真实感。
各种状态指示灯闪烁显现,试验数据和曲线迅速分析处理、打印检查。结论:正确。
第一次飞控实物的飞行模拟试验成功了!经过长达七年奋战历程的铁鸟台终于如期通过验收。
让我们把日历翻回1990年。对于飞控这样关系飞机安全的系统,必须经过充分的地面试验,这是中航工业成都所领导班子经过缜密分析作出的决定:也就是说,进行铁鸟试验必须首先建设一个高效能的设施,组建飞控系统两大关键设施之一的铁鸟台,并且势在必行,刻不容缓。
为此,所里成立了攻关组,开展方案论证,研究国外设施的资料,调研国内现有研制能力,提出一项功能上必须、安排上可行的论证报告。随即,兵分几路开始了初步设计工作。
铁鸟台规模大,自动化程度高,而且起步晚,问题多。面对层出不穷的新问题,同志们毫不惧怕,不断学习新知识、掌握新技术、解决新问题,实现了一次又一次创新。
创新,是科技进步的源泉;创新,是不断推进歼-10飞机进展的强大动力。
时任组长的杨伟,带领铁鸟控制监控记录系统(CMRS)小组日夜兼程,编制铁鸟试验的控制、监测和记录计算机系统的《初步系统定义》报告。
短短两个月飞逝而过,CMRS小组完成了这400页的报告。报告确定了控制机、仿真机和高精度采集系统外购,试验应用软件和部分子系统立足国内开发的方案。组建工作全面铺开。
飞控传感器、作动器接口柜头绪繁多,试验电缆导线长达100多公里,科研人员凭借扎实的专业知识,细心且耐心地自己动安装调试好了全套液压系统和气动载荷系统、试验控制台、座舱、平显和复现器以及多项子系统转台等。
铁鸟试验运行软件包、支持软件包、模拟飞机六自由度运动的飞行软件包等一道道难关,也被科技人员先后攻破。
铁鸟台仅仅是飞控系统的关键设施之一,另一关键设施是飞行品质模拟器,它是在模拟飞机飞行的巨型运动平台上,装置仿真座舱和显示设备,通过飞行软件包的运行,使操作人员获得驾机飞行邀游蓝天的感觉,用以检查评价飞控控制律的设计正确性和飞行品质效果。是国内首次组建、国际领先的工程试验设施。
在综合调试中,模拟器系统和飞行应用软件的帧周期不匹配问题又成了拦路虎。作为一个多处理机系统,运行着帧周期不同的软件,有效实时通讯难以进行,无法实现系统功能。这一难题出现后,引起了总公司各级领导的极大关注,但又不可能寻求外国厂家的任何支持,只有一条路:自己干!
攻关组成立了,面对数万条计算机程序,设计人员分析结构,查找原因,理解语句,连续奋战,早晨进入机房天是黑的,晚上走出机房看见的仍然是黑夜。修改、试验,再修改、再试验,经过半年苦战,终于找到了解决办法。悬在大家心上的一块石头总算落地了。
飞行品质模拟器运行的核心部分是飞行软件包,在工作急需的情况下,王海峰毅然挑起重担,刻苦钻研,和同志们一起完成上万条飞行包软件更改,完整地反映了型号飞机的详细设计结果,并且在此基础上,逐步升级首飞构型飞行包,同时为铁鸟和机上试验提供了应用基础。
外国厂家封锁我国的另一个项目,是模拟器的平视显示系统,其难点在于微机实时环境,实时调度和生成平显画面,且对视觉效果还有较高的要求。请国外其他厂商研制,开口就是60万美元,少了不干。为此,设计人员憋足一口气,大胆提出用微机生成画面与视景叠加的方法攻克这一难关,并取得了成功。
国内从来没有设计过的腹部进气道;
国内独一无二的水泡式座舱;
国内首个歼击机全机100%静力试验一次通过;
国内首次对新机结构按损伤容限、耐久性进行设计;
国内新机结构研制中首次对全机疲劳关键件进行疲劳设计;
国内首次完成带三轴、全权限电传操纵系统的歼-10飞机伺服弹性稳定性分析;
国内首次完成全机跨音速颤振试验;
正是有了这种精神,歼-10飞机突破了以先进气动布局、数字式电传飞控系统、高度综合化航空电子系统和计算机辅助设计与制造技术等一系列关键技术,取得跨越式的发展,成为我国首架具有中国自主知识产权的性能先进的第三代歼击机。
夯实基础
对航空电子系统研制而言,DSI设施起着至关重要的作用。
要满足系统研制要求,需组建一套航空电子实验室,亦称DSI设施。这是一项技术复杂、功能强大的试验设施。其中,有VAX计算机站、OFP软件开发设施、系统综合设施、总线实验室等等。组建这样的试验设施在我国是第一次,没有经验可借鉴,一切都要靠自己。小到每一颗螺丝钉,大到计算机系统,无不浸透着设计人员辛勤的汗水和智慧。
1994年8月,设施组建工作到了最关键的时刻,离最后期限只有4个多月的时间了。成都的夏天,非常闷热,劳累一天的人们满身汗水很想回家洗个热水澡,彻底放松放松。但DSI大厅每天晚上都是灯火通明,DSI设施电气电缆的设计制作工作依旧在紧张地进行。
一项项新技术的突破和应用,保证了DSI设施的技术先进性,同时也奠定了中航工业成都所DSI设施在国内航空领域的领先地位。在攻破这些技术关键、实现DSI技术的过程中,智慧的火花时刻在闪亮,辛勤的劳动日夜都在付出。
1995年4月,DSI设施通过了航电系统综合试验的开工评审,并投入了中国航空史上第一次真正意义上的航空电子系统综合试验。
十多年来,在广大科技人员的奋力拼搏下,中航工业成都所陆续建成了全尺寸燃油系统动态模拟试验台、全尺寸液压系统模拟试验台、全机电网模拟试验台等十大关键试验设施,为歼-10飞机创造了必要的试验条件。
展翅腾飞
1998年,在各级领导的关心据导下,经过全线参研人员的不懈努力,终于迎来了中国航空工业翘首以盼的春天。
当天,天气多云,能见度不太理想,风力较小。
首飞现场,歼-10飞机的首飞准备工作有条不紊地进行着。消防、抢险、救护、牵引、电气源等各种辅助车辆已按序进场到位。
“歼-10飞机具备放飞条件,同意放飞。”总设计师宋文骢、行政总指挥刘高倬等领导分别在放飞评审书上郑重签字。
下午2点过,伴飞的飞机滑入跑道。迅速起飞,飞向指定空域等待。
人们的心一下子提了起来。远远望去,型号飞机缓缓地滑入主跑道,稳稳地停在起飞线上。
“它启动了!”不知谯叫了一声。话音刚落,只见飞机像离弦的利箭,风驰电掣般轰鸣着高速滑了过来,抬前轮、腾空、从人们的头顶呼啸而过,然后转弯,渐渐消失在天际。
几分钟后,型号飞机在指定空域与伴飞飞机汇合,双机编队模拟着陆航线从机场上空通过。人们又一次用热烈的掌声和关切的目光迎接着飞机通场,并目送它们再次进入云霄。
一圈、两圈……每一次通场,两机编队的队形都是那样地稳健,两机的运动轨迹是那样整齐划一,体现了试飞员高超的驾驶技术,也表现出飞机良好的可操纵性和跟随性。
几圈过后,飞机进入陆航线,人们翘首以待的时刻就要来到了,气氛紧张到了极点。
“它下来了!”首席试飞员雷强驾驶飞机在跑道端头下滑,拉平,主轮两点轻飘接地,放伞,减油门,刹车,几个动作干净利落,一气呵成。飞机前、主轮稳稳地压在跑道线上,机尾橙黄色的阻力伞像一朵盛开的巨大鲜花庆祝着首飞的成功。
责任编辑兰宁远
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