中国第一代黑匣子发展纪实

■ 蔡嘉俊

Special Report

一

1991年10月16日，在北京21世纪饭店的中心会议室，千山电子有限责任公司时任厂长李克贤高高举起了TSO机载测试设备适航证书，面对闪烁的镜头，激动地难以自已。千山厂首创的飞机黑匣子（飞行参数记录系统），获得了中国民航管理中心所领发的中华人民共和国第一部TSOA机载设备适航证书，证书编号为：0001。

1985年12月29日，千山厂高级工程师张锡金来到西安试飞院，参加国产黑匣子的方案论证会。可当他躺在招待所的床上时，辗转反侧难以成寐。黑匣子这个能破译空难之谜的刚刚走进国人视野的飞行参数记录系统，以其独特魅力诱惑了多少国防企业和科研单位，他们个个“张网以待”，志在必得。他更清楚，千山厂当时正被经济滑坡的颓势所困扰，而黑匣子研制工作已启动三载，科研经费已呈现出断炊之窘，如果方案不能通过，那工厂的一切付出都付诸东流。

三尺剑胸中装，凭借的是深厚的内力和勇气，凭借的是过人的才华与胆识。这位中等身材、微笑后面堆满才思的总设计师，在第二天的方案论证中从容不迫，大气、独到、精深，犹如操琴大师一般，不断地振颤着听众的心弦，赢得专家与领导们的一致认可。最后，空军司令部、民航总局的领导一致认为，可将这一历史课题托付给千山厂。

其实，早在1982年以前，千山厂就全面开始研制：磁带机、译码器、采集记录器、数据发送器、功能试验器 ……

黑匣子除了能鉴定飞机质量，监控飞机故障，具有防坠毁壳体。1983年，老高工王长发担任壳体研制组组长。他和另一位老设计师徐力亚一道，遍访“名山大川”，探求到了一种稀贵金属，经过合成冶练，使它的机械性能大大提高，形成了防坠毁壳体材料。次年春，第一批防护壳体在崭新的超塑工艺中脱颖而出。可厂内当时尚不具备试验手段，王长发和徐力亚只得背上样品奔赴无锡做穿透和冲击试验，到西安做火烧试验，到舟山做海水漫泡试验。

人们会问：当飞机从万米高空坠落时，当飞机残骸被烈焰熔毁时，当飞机被海水数日漫泡时，黑匣子锁定的数据不丢码，凭什么？凭的是机体不变形，不烧毁，不浸蚀。而这一切，都将仰仗于防坠毁壳体。这金刚不坏之身，实验中必须能够承受重力加速度为1000g的冲击，226.8kg自由落体锥锋的砸击，2.26T力5分钟的静态挤压，1100℃火焰30分钟的烧烤和海水36小时的浸泡。当他们背负着一双双期待的目光走完几处试验基地后，样机除了静压试验合格外，其他参数均不理想。但经过短暂的沉寂，他们重新鼓起勇气，从头分析合金配方，逐项探索冶练工艺。在冶金研究所，他们同技术员一道检查工艺流程，同工人一起炉前看火，重新练就了一批壳体材料。经检验，完全满足实验要求。

1988年，研制组为国产黑匣子赋予了生命主体，样机送往西安试飞中心定型试飞。它与法国黑匣子达明V同机校验。随机试飞的几位设计员每飞完一个科目，都要从一个小圆洞里钻进后舱去检修或调试黑匣子。火鏊一般的机场上温度陡然上升，迫使他们只能穿一件背心和裤衩操作。滚滚热浪和通体大汗使他们阵阵眩晕。

样机经受了高度、高速、颠簸、波峰的极限考验。试飞院作为权威机构，在鉴定书上给出结论：性能达到，并超过国外同类产品。1990年7月，诞生于陕西汉中的第一部国产黑匣子，为取得中国民航局颁发的适航证书——TSOA，中国民航西安航空器审定中心派专家开赴陕西汉中，为FJ-30型防坠毁飞行数据记录系统进行审理。可这时，已担任设计所副所长的张锡金，臀部肿瘤一路恶化，肿块迅速突起，已痛到无法落座的程度。他在整个适航检查中，只能站着回答审查组的提问，令机组成员和其他知情人心痛得不忍目睹。可他人无从代劳。他硬是在病痛中挺过来了。

适航检查通过了，然而，这位正值盛年，享受政府特殊津贴的专家，在适航证颁发不久，带着对航空事业的无限依恋，带着对课题探索的种种遗憾，带着对同志们的深情厚谊，永远地告别了他魂牵梦萦的航空事业。

中国飞机的黑匣子诞生了。第二天，新华通讯社通电全国，《人民日报》、《光明日报》、《中国科技报》、《工人日报》、中央电视台、中央人民广播电台……数十家新闻单位向世界报道了飞机黑匣子在中国的“零”的突破。

二

千山厂先后成功研制了第一代飞行参数记录仪（FJ-1、FJ－IA）和第二代飞行参数记录仪（FJ-30）（民航“黑匣子”),可是，第三代“飞参”（战机“黑匣子”）一直未曾触及。

将早期“飞参”创立为现代意义上的黑匣子，绝非等闲之举。它必须打破传统思维定势，重新谋篇布局。厂内一位名不见经传的年轻人却放眼世界，描绘出一套标新立异的原理设计，这位年轻人叫李晋远。1989年10月，李晋远向工厂提交了一份战机黑匣子的设计方案。因其设计构思先进、灵活、可命性高、操作维修方便，特别是具有抗坠毁壳体，引起了厂领导和技术主管部门的极大兴趣。很快，工厂将方案呈报空军司令部。空司科研部及时来厂考察并明确表态，支持新“飞参”上马。

1989年10月底，新“飞参”立项的机会终于来了。经工厂和航空工业部的种种努力，使FJ-20型军机黑匣子在歼7C上得到了认可。

军机黑匣子研制组应运而生，李晋远担任总体设计师。为了追赶世界先进水平，研制出国人新一代军机黑匣子，为了工厂的军品扩大家族，开辟市场领域，进而阻止经济滑坡的危势，他们面对的是一个缺乏样机、缺乏资料的困难状况，但他们有初生牛犊不畏虎的勇气。

新“飞参”一开始就遇到了屏障：一种名为磁泡的固态存储器，可取代运带机的功能。机组多次实验，效果甚佳。可当李晋远走访美国英特尔公司驻北京办事处时，却获悉此产品已不再生产。当时，工厂已在“饥馑”状态下投资数万元的研制费，由于磁泡采购又成了“水中捞月”，怎么办？1990年4月，千山厂重新创立的军机黑匣子方案论证会在成都召开。会上，设计方案获得一致通过。

黑匣子的“中央处理器”一铺开，壳体研制便同步进行。当初，千山厂研制“FJ-30”时，曾采用一种稀有贵金属作壳体，该金属符合美国联邦航空管理局推行的技术标准：TsO-C510。如今研制“FJ-20”不仅要符合这个标准，而且要使壳体趋于小型化和轻量化。副总设计师杨军武同其他设计员一道，经过了反复调研和比较，在某家钢研所建立了外协基地。他们博采众长，合成了一种高性能的壳体材料，重量由5kg降低到3.5kg，体积也降低了三分之一。接着，他们又从另两个研究所探寻到了绝热和密封材料，突破了国外传统模式，开辟了新的防护原理，使壳体跨越到一个崭新阶段。这个抗坠毁壳体，于1993年获得了国家专利。

千山厂研制的FJ-20黑匣子系统，现已逐渐繁衍成几大系列，覆盖了歼击机、歼教机、轰炸机等机型。

1993年4月19日，蓉城的天空上,云际里一架歼7C战斗机正在作鉴定性试飞。试飞员凭着他高超而娴熟的技巧，潇洒地上起下落，腾跃出各种令人惊叹的航姿。不料，机身猛一抖，航速陡然下降，发动机的轰鸣声也听不见了。当时，机场上所有人都发出了惊呼。这是空中停车，如不及时启动，那后果就难说了。试飞员总算凭借艺高胆大，又一次点火成功，拉起了向下坠落的机头，免去了一场空难。事后分析事故原因时，却出现了各执一端的意见：有人认定是机械事故，有人认定是操作失误。此时，同机试飞的千山厂研制的黑匣子：属于发动机故障。但是，并载的国牌黑匣子却并未记录下什么。

1993年11月，“FJ-20”作为华夏第一代军机黑匣子，紧随民航黑匣子的步伐，接受定型审查。来自中航总公司、空司科研部、成都飞机公司等20多个单位的近百名代表，再赴陕西汉中，他们严格审查了系统图纸、技术报告、文件、试验记录，最后定论：国内第一代军机黑匣子以专用计算机为核心，采用模块化设计和固态存储、数据压缩及抗坠毁技术，达到20世纪90年代国际水平，可以设计定型，转入正式生产。

中国第一代军机黑匣子，继民航黑匣子之后，从此横空出世，傲然长空。