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总师诠释新战机:部队满意民众震撼对手紧张

时间:2016-05-23 22:23:44分类:军事新闻来源:中国历史网

总师诠释新战机:部队满意民众震撼对手紧张

导读:出自中航工业成都飞机设计研究所的战斗机大都以“龙”系列命名:“猛龙”、“枭龙”……这些名字在我国航空发展史上,每一个的诞生都推动着中国航空武器装备的升级换代;每一个都是中国航空工业发展过程中的里程碑;每一个也都成为中国战斗机家族中的传奇。采访过中航工业副总工程师杨伟的人,无一例外都想与这位铸“龙”的人还有他们的“龙族”合影,但是,因为保密的原因,很多“龙”仍不为世人所知。

1978年,父亲将只上了一个月高中的杨伟喊出了课堂,激动地将一封大学录取通知书交给他:“儿子,你被大学录取了!”那一年,杨伟只有十五岁。由于色弱,杨伟填写的前六所大学都不能录取他,他只能在“枯燥”的数学与力学之间选择自己将要从事一生的职业。对于一个梦想成为飞行员的孩子来说,这无疑是一种遗憾。

杨伟的第七个志愿是西北工业大学。当时,他并不知道空气动力学专业究竟要研究什么,然而,母亲的一席话激发了杨伟对这个专业的向往:“这可是钱学森、周培源的专业,你去学这个专业不得了呀!”在那个“学好数理化,走遍天下都不怕”的年代,这个专业汇聚了中国最顶级的师资力量。大学期间,在杨伟和同学们眼中,谁理论“玩儿”得越深谁就越有水平。凭借着数学方面的天赋,他追求将数学公式写得非常“漂亮”,将计算算得更加精准,将力学与控制用复杂的数学公式进行表达。为了争取更多的学习时间,每天早晨5点,杨伟就坐在教室里,一边嚼着饼干桶里隔夜的玉米面饼,一边“啃”着课程规定之外的《数学分析》。这时,他早已完成了规定的《高等数学》的学习。

在研究生阶段,杨伟的追求逐渐发生了变化,他选择了偏重于工程的飞行力学专业,这种由理论到工程的转变影响了他的一生:“工程设计需要不断地去挖掘产品的内在本质,还要考虑怎样把各专业综合在一起体现出整个产品的思想。某种程度上,工程比纯理论研究更具有挑战。”此间,杨伟也有机会到中航工业成都飞机设计研究所进行实习,那是他第一次感受到当时中国飞机设计的现状。“设计室就在一栋二层的木楼里,是国民党航校的旧址,总体室在二楼,整张桌子上铺的都是图纸。”当时我国第三代战斗机歼-10正处于概念竞争阶段,“所里的人都称它为‘新歼’,而我们这些学生是被严格禁止接近该项目的。”这是杨伟第一次直观感受到从事飞机设计专业的环境与国家发展的现状,条件虽然艰苦,但神秘的“新歼”却让他产生了向往:“我一定要参加到这个项目中。”

既然选择就要精彩

上世纪80年代初,我国歼击机的研制水平与世界先进国家有着很大的差距,一些国家的第三代战斗机已经开始服役,而我国空军主力机种还是第二代。时任中航工业第一集团公司副总经理刘高倬回忆说,“上世纪90年代初,我曾经参观我军军演。演习中,台湾的飞机在台海中线上看到我方只有歼-8战斗机的时候就越过中线飞过来,当看见我方苏-27战斗机起飞了就缩回去。当时我就想,我们航空人一定要研制出自己的三代机。”

然而,在上世纪80年代,当世界战斗机享受着数字式电传飞控系统带来的效益时,我国整体技术才刚刚起步,一些飞机设计单位正在寻求国际交流,试图逐步实现原理与方案的探索。“当时对于这套系统的认识,我们还处于既不完全理解其内涵,又没有实现的途径与方法的阶段。”杨伟说:“它不仅在中国是空白,也是世界的前沿技术。”那是杨伟第一次作为一个主要的负责人之一承担这么重大的项目,“由于国际上对我们的严密封锁,很多的技术探索就像是行走在浩瀚宇宙孤独而绝望的角落,然而,正是这个年轻团队凭借着探索的激情总是将我们一次一次地带出困境。”经过几年的努力,在查阅、摸透大量技术资料的基础上,杨伟设计出十多种不同的方案,以全新的思路对系统可靠性进行对比分析,攻克了以余度配置、故障检测隔离重构、同步算法等一系列关键技术,实施了全系统数字仿真和半物理综合试验。

1996年3月,杨伟主持研制的飞控系统地面综合试验设施,俗称“铁鸟”,第一次实现了闭环飞行。这是他人生中难忘的一幕,“当我坐在座舱里,能够把‘铁鸟’像真飞机一样飞起来,而且是按照自己的意愿进行操纵的时候,确实感觉到了一种成就和一种满足。在这个过程中,无论是进行系统综合,还是在系统综合中解决相应的问题,这一切都是依靠我们自己的能力实现的。”正是这套先进的飞控系统,为确保“猛龙”首飞成功发挥了重要作用。

真正的考验

事实上,当时让杨伟在单位出名的并不是因为这套先进的飞控系统,而是民品做得好。“上世纪90年代是我国军工企业日子过得最惨淡的时期,所里很多研究室为了生存甚至做筷子的包装纸,即使只有几分钱的利润也是吸引人的。”杨伟回忆说,“所里为了鼓励职工多挣效益,制定了一套奖励分配机制,挣的效益越多,研究室获得的分配比例就越高。”1996年,杨伟带领研究室通过技术合作赚了几百万,着实把所里吓了一跳,当时全所一年的奖金也只有100多万。“我真正出名就是因为这件事。”杨伟至今还记得当时职工脸上的笑容。

正当杨伟带领大家热火朝天地搞民品的时候,“猛龙”却在紧张地准备首飞。一天,多年的好朋友、首席试飞员雷强找到他,“我希望在试验现场更多地见到你。”这句话触动了杨伟,至今仍然清晰地留在他的记忆中,“我们存在的意义到底是飞机还是效益?”随后,他将更多的精力放在了研制现场。在杨伟的提拔上存在着许多争议,有的领导建议让他干民品为所里创造更多的效益,但是,“猛龙”型号总设计师宋文骢却深知爱徒杨伟的性格与能力,他亲自向时任中航工业总经理刘高倬建议:杨伟就是我的接班人。1998年,杨伟担任成都飞机设计研究所副所长、副总设计师,并兼任飞控系统总设计师。

真正的考验是“猛龙”的首飞。世界上许多国家在数字式电传飞控系统的研制中都付出了惨重的代价,美国F-16、瑞典JAS-39以及美国F-22第四代战斗机,在研制过程中都发生过由于飞控系统故障带来的坠机事件。首飞前雷强对宋文骢说:“就是我断胳膊断腿,都会把飞机飞回来!就是摔,我也要摔在跑道上!我要让您知道,我们这十几年的心血努力,究竟哪里出了问题!”国外像这种采用了放宽静稳定度设计的飞机,一般要用配重把飞机调成静稳定的状态进行首飞,等飞得成熟了再逐步调整重心变成静不稳定的状态。“因为,如果是不稳定的飞机,一旦控制系统失效,试飞员将难以操纵飞机,必将出现机毁人亡的事故。”杨伟解释说,“但是这样会加长研制周期,我们的部队急需装备,所以,最终‘猛龙’是直接以静不稳定的状态进行首飞的。在此之前,国际上从来没有哪个国家这样做过。”

1998年3月23日是“猛龙”首飞的日子。发动机开车后,杨伟在地面配合雷强检查各操纵面是否正常响应,一切完毕后他举起双手,向上竖起两个大拇指。“我是要告诉他,飞控系统检查了两轮,一切正常,绝对没有问题!”杨伟说,“这实际上是一种信心的传达,因为首飞雷强最担心的就是飞控系统。”“猛龙”的首飞杨伟并没有“看”到,在地面监控大厅里,他眼前是最熟悉、也意味着飞机状态最安全的数据曲线。“等‘猛龙’落地后,整个监控大厅就沸腾了,这是我感到最激动的一次首飞。”杨伟说,“唯有中国的‘猛龙’,至今从未发生过任何一起由电传操纵系统故障导致的重大事故。”“猛龙”的成功首飞,证明在飞控技术领域我国已经达到了世界先进水平,作为飞控系统总设计师,杨伟也成为我国数字式电传飞行控制系统的组织者与开拓者。

1998年,35岁的杨伟受宋文骢的委托,开始全面主持“猛龙”的设计优化、排故攻关和设计定型等一线研制工作。当时,在“猛龙”的研制现场经常可以看到这样的一幕:一旦出现技术上的争议,宋文骢总是和杨伟两个人进行讨论,整个会场就静静地等着两人做出最终的决策。在研究生学习期间,杨伟曾经向自己的导师说过一句赌气话:“我以后就是要当一名总设计师!”面对这个天性好强的学生,导师意味深长地说:“你以为做一名总设计师,尤其是一名国家重点型号的总设计师是那么简单的吗?!”2000年,“猛龙”双座机型作为国家高新武器重点装备正式批准立项;2002年,杨伟被国防科工委任命为“猛龙”双座型总设计师,他开始更多地展现出一名飞机总设计师的自信与成熟。“这架飞机应该被设计成什么样,那是当时我想得最多的事情。”在杨伟看来,任何一型航空器都是有生命的,它的生命体现在设计师团队赋予它的精神和能力,每位飞机设计师对技术与性能的取舍都有自己的理解与诠释,而体现在航空器身上则是一种品质与精神。

在军方最初的需求中,作为教练机的“猛龙”双座型,前后驾驶舱获得的战场信息是完全一致的,这在技术上实现起来相对容易。但是,要应对复杂战场环境,这种设计显然不能充分发挥出双座的效益。“要想更好地发挥‘猛龙’的作战能力,就应该设计成前后驾驶舱可以获得不同的战场信息,这样更利于两个飞行员既分工又合作。”杨伟果断地向军方提出了更改的意见,“虽然系统会更加复杂,但是这种更改却是值得的。”

在“猛龙”的系列优化过程中,杨伟经过多轮方案论证与优化,最终解决了作战与训练需求的矛盾,实现了“猛龙”双座机与单座机具备相当的飞行性能、机动性和飞行品质,提高了“猛龙”的综合作战能力,这也是杨伟进入飞机设计自由王国的开始。设计的敏锐正是建立在对未来作战模式的理解以及对飞机设计技术发展的综合考虑之上。“是我们设计师团队的设计理念赋予了‘猛龙’新的功能与新的品质。”在杨伟看来,这才是一名飞机总设计师的价值所在。

1985年,年仅22岁的杨伟走进了中航工业成都飞机设计研究所,此时,“新歼”也有了正式的名字——歼-10,后来被称作“猛龙”。作为当时设计所屈指可数的研究生,人事处的领导问他的第一句话就是:“你是想把这里当跳板,还是要干一辈子?”杨伟说:“我是千方百计争取后才被重新分配到这里,怎么可能把这里当跳板?!”几个月后,杨伟成为“余度管理与可靠性”专业的组长,这个专业就是为研制“猛龙”的数字式电传飞控系统而专门成立的全新专业。“我们的任务十分明确,就是突破第三代战斗机四大关键技术之一的数字式电传飞控系统。”杨伟解释说,“它的成败直接关系到‘猛龙’总体设计方案的成败。”

电传操纵系统最早的雏形是为了解决飞行器稳定性而开发的增稳器、阻尼器。随着上世纪70年代末电子技术的大发展,西方最早尝试直接将飞行员的操纵信号接入计算机,从而取消了全部机械操纵系统,构成了完全由计算机控制的电传操纵系统。“正是由于数字式电传飞控系统使飞机操纵品质和性能得到改善,给飞机控制带来更大的自由度,也被广泛应用于第三代和第四代战斗机,例如:F-16、Su-27与F/A-18战斗机等,成为先进战斗机的典型标志。”杨伟解释说,“这项技术也自然成为‘猛龙’具有国际先进水平的核心技术。”

数字式电传飞控系统的另一个重要性还在于打破了飞机设计中需要保持静稳定性的气动布局。众所周知,要想充分发挥战斗机灵活的机动性能,最好摒弃传统的飞机设计法则,通过使用静不稳定的设计获得性能的空前提高。“猛龙”就采用了我国自主研制的放宽静稳定性的鸭式气动布局,从而保证它具有良好的机动性。“灵活与稳定看上去是一对无法调和的矛盾,这就像在篮球上再放个乒乓球,要实现灵活地运动,同时一切又是稳定的,这听上去就像是在玩杂技。”杨伟试图用最简单的比喻解释最深奥的道理,“我们研制的放宽静安定度全权限三轴四余度数字式电传飞控系统就是为了配合‘猛龙’的静不稳定的设计,解决灵活与稳定这对矛盾。”

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