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为了一飞冲天

2021-07-01白俊丽

军工文化 2021年4期
关键词:研制飞机设计

白俊丽

自1961年成立以来,从第一代一飞院航空人白手起家,到代代一飞院航空人薪火相传、接续奋斗,一飞院员工在忠诚奉献、逐梦蓝天中,从测绘仿制走向自主研制,从自主创新走向协同创新,先后成功研制了具有里程碑意义的多个型号:我国第一架支线客机——运七飞机、第一架空中预警机——空警一弓、第一架歼击轰炸机——“中国飞豹”、第一架轻型公务机——小鹰500飞机、第一架大型预警指挥机——空警2000、第一架大型运输机——运20飞机。

今天的一飞院是我国目前唯一集歼击轰炸机、轰炸机、民用飞机、运输机和特种飞机设计研究于一体的国家级大中型军民用飞机设计研究院,是航空工业及陕西省首家获得国家认证的“国家级工业设计中心”“国家国际联合研究中心”。一飞院的主要任务是飞机的总体设计、整机主要性能试验、主要分系统功能验证性试验和系统集成。

中国航空向蓝天挺进得有多高,就与报国强国的梦想贴得有多近。一飞院流行着这样一句话:“被祖国需要是一种幸福,是最大的荣誉。”荣誉的力量,伴随着一飞院成长壮大;荣誉的力量,在任何时候,都强劲而有力。

英雄出飞豹铁肩见初心

1988年12月14日,这一天的阎良天气晴朗,空气清新。在试飞中心机场塔台周围,专程从北京赶来的海军首长及有关方面负责人,干余名群众被紧张和兴奋包围着,他们期待着一个历史性的时刻——轰7首飞。

15时许,试飞英雄黄炳新驾驶着轰7飞机腾空而起,直上苍穹,18分钟后,飞机沿轨迹下滑,安全着陆。型号总师陈一坚院士这样形容这18分钟,度秒如年,是的,这漫长而又短暂的18分钟,宣告了中国第一架超音速歼击轰炸机的诞生,也将一个能够自行设计、独立完成复杂机种的填补国家空白的设计研究所永远地载入了中国航空工业发展的史册。

“不可理解,无法想象”,一位美国评论员在刊物上这样慨叹轰7研制。后来,人们赋予了轰7-个响亮的名字一一“飞豹”。

飞豹的研制成功标志着中国航空工业实现了从测绘仿制到自主研制的历史性跨越。 “飞豹”的研制过程经历了“三落三起”的严峻考验。

型号战幕拉开后不久,国家财政紧缩,由重点型号转为“量力而行”的缓办型号,此后又经过一波三折,几下几上,每次都面临山穷水尽,一飞院坚信祖国需要这样的飞机,比任何时候都珍视承担型号任务的机会,最担心的是这个项目“下马”,更担心自己不争气,把项目搞砸。时刻牢记着自己身上的千斤重担,定下了“20年不落后”的设计目标,拿出“一定要把轰7拼上去”的劲头,对项目投入了全部力量。他们精心设计,不轻信任何一个没有充足证据的数据,不放过任何一个细小的问题;他们创造条件,在简陋的芦席棚、在露天的运动场,夜以继日,开展国内最庞大、最复杂的地面模拟试验;他们攻克难关,突破了新技术20%的设计禁区,创造了我国飞机研制史上多个第一,并最终将这个“在任何国家都无异于天方夜谭”的事,做到了!创造了奇迹1

1998年11月,“飞豹”飞机在珠海航展一经亮相,便引发轰动;1999年,歼轰7飞机获得国家科技进步特等奖,在建国50周年阅兵中创下了参阅飞机机型最新,改装时间最短、飞行密度最大、编队难度最高、阅兵航程最远等五项纪录。

“飞豹”飞机的研制成功得益于国家下决心自力更生进行国防工业建设,来源于改革开放的春风化雨,人们将飞豹研制中展现的精神风貌,提炼出“飞豹精神”:即“献身航空的报国精神、百折不挠的拼搏精神、科学严谨的求实精神、敢为人先的创新精神、激情和谐的团队精神”,是一飞院的传家宝,是一飞院象征和文化符号,是鼓舞一飞院在大型飞机研制道路上,战胜一切艰难困苦,不断走向胜利的“撒手锏”。

决胜“撒手锏”忠诚托使命

世纪之交,放眼世界,国家的嘱托,上级的信任,一飞院自主研制“撒手锏”项目任务——新飞豹和空警2000相继立项,这又是一次千秋功过的考验。“研制部门要争口气,否则要被人卡脖子”。军令如山,一飞院誓死也要拿下“争气工程”。为提高设计效率,一飞院经过慎重考虑,果断决策在设计手段上进行一场革命,率先采用国际上最先进的计算机三维设计技术。

那是新飞豹研制史上一段艰苦卓绝的奋斗历程,为了实现飞机全机三维数字化设计的新跨越,以副总师吴介琴“挂帅”的攻关组,披荆斩棘,勇往直前。于是,在办公室里出现了这样一副景象,年过花甲的吴介琴副总师带领着十多个冲劲十足的攻关成员,为了攻克03段三维数字化设计难关,为全机三维数字化设计杀出一条血路,终日鏖战在攻关现场。

曾经有一段时间,由于外形数据不理想,三维建模迟迟不能达到设计要求。吴介琴带领攻关组成员经过2个星期几乎天天24小时连轴转的工作,终于解决了软件应用问题。但攻关组又面临着更大的难题,三维模型在转为二维图纸时又出现了新的问题,大家个个心急如焚。当院领导几次询问进度时,连吴介琴副总师也着急地半开玩笑说: “别逼了,再逼我都想跳楼了。”也许精诚所至,金石为开。一天凌晨,当绘图机上绘出第一张由三维转为二维的精美图纸时,吴总拿着图纸兴高采烈的像个孩子,满走廊的大嘁:“图出来啦,终于发出来啦!”这位国际型老专家,布满血丝的双眼、浮肿的面庞和欣喜若狂的失态神情,仿佛给人一种恍若隔世、绝处逢生的感觉。这场攻关战役后不久,吴总便因过度劳累肾炎发作,全身浮肿住进了医院,肾功能检查竟有4个“+”号。

随着三维数字化设计攻关的成功,一飞院在世界上首次运用最新NT版的CATIA V5软件,设计出了国内第一架飞机全机数字样机,实现了电子预装配。消息传出,业内人士为之震惊。CATIA软件的创始人之一,法国达索公司副董事长伯纳德先生得知此消息后,在发给总设计师的传真中竟用了3个“!”表示惊讶和祝贺:这在国外要用3年時间,而你们1年时间就拿下了。中国人,了不起!美国波音公司获悉后,也主动要求来我院访问交流。这架数字样机起到了样板和标兵的带头作用,解了型号研制的燃眉之急,该项技术使两年半的设计周期缩短为一年,使工程更改单由常规的六七干张减少至一千零八十二张。

2001年,一飞院攻关组成员访问软件原始开发商一一法国达索公司。经过保密处理的全机数字样机向法方展示时,法方从总裁到普通员工全体起立,长时间热烈鼓掌,并马上在公司大门口升起一面鲜艳的五星红旗。此刻,高高飘扬的五星红旗也飘扬着中国人的自豪和骄傲!

几乎在同时,新飞豹另一项关键技术——综合航电火控系统研制正在关键时刻。综合航电火控系统是什么?打个比方,它是飞机的脑袋,指挥飞机的神经系统。上级定出的技术要求要达到或超过国外第三代战机的水平,而航空工业一飞院这方面的技术基础是什么?不夸张地讲,几乎是零。

当时年仅40岁的副总设计师陈骊醒,带领着一批更年轻的勇士,在国外技术严密封锁的情况下,在不明究竟、不知深浅、暗无天日的技术隧道里左冲右突。陈骊醒对攻关成员说:“进!我们凭什么?光凭一腔热血决不会迈进高科技的门槛。型号干砸了,我们将粉身碎骨,成为历史的罪人!退!我们有一万个不甘心,被困难吓倒,不是我们的人格。从来没有救世主,解决问题必须靠我们自己!他们从详细设计、机载软件编写开始,一步步向既定目标迈进。在行业内外都认为几乎不可能的短时间里,攻克了一道道难关,取得了综合航电设计的突破性进展。

鲲鹏舞长空无我圆国梦

2007年7月某日,大运工程项目研制誓师大会在一飞院隆重举行。

这是一次冲锋前的集结,这是一次大战前的动员。面对国旗,举起拳头,庄重宣誓。研制团队深知,大运项目关乎民族尊严、体现国家意志,是国家从大国走向强国的标志性工程,“有着五千年历史的中国人说话要算数”。

从此,在一飞院、在一院六厂、在整个中国航空工业,乃至覆盖全国的科研机构、大专院校、航天、兵器、电子等诸多高技术领域,拉开一场宏大战役的帷幕。

被任命为型号总设计师的唐长红辗转反侧,无法入眠。

这简直是一个无法完成的任务:“五年首飞,八年定型”,眼前的困难实在太多、太多了:周期短、任务重、基础差、新品多、跨度大、协同复杂、手段落后、技术储备不足、人才队伍不齐……

这又是一项必须完成的任务,大飞机被称为“大国的名片”,是一个国家综合国力的重要体现。运20立项伊始,相关技术基础可谓一片空白,而研制周期却只有国外同类飞机的一半, “大运项目不仅是对航空工业的一次‘大考,也是对整个国家工业能力、创新能力的一次‘大考。这在业内看来,似乎是天方夜谭;外国同行甚至开玩笑地说:你们想用10个老婆一个月就生出孩子,这怎么可能?然而,研制大运是国家意志,再苦再难,也只有一条路,那就是成功!”

唐长红的心里早已打定了主意, “研制飞机的人就像打扮过的人一样,可能会有很多光环照在自己的头顶,但是毕竟自己脸上有过的伤,每次照镜子的时候都会感到遗憾,这种遗憾是很难消失的,是涂脂抹粉所不能掩盖的。我不想在我主持设计的飞机上留下很多遗憾。”

为推动项目成功,作为总设计师单位的一飞院,按照“一個平台、二套规范、三层综合、六个统一”的工程思路,在技术路径选择、研制模式、质量管控、手段创新及工程组织等方面均采取了一系列行之有效的方法。同时,瞄准世界航空设计制造技术最前沿,依靠自身力量,通过独立的研究开发实现突破,抓住了技术创新的主动权,掌握了核心技术的所有权,创造了国内外同类飞机研制的新纪录。在创新驱动和广大科研人员的共同努力下,圆满实现了大运飞机五年首飞,八年列装的壮举,成为举世瞩目的“大国重器”。运20飞机拥有良好的空投空降性能,具备大运载量和远航程能力,对于提高我军核心作战能力,推动国防科技工业跨越发展意义空前。

“在拼命也完不成的时候,只有创新!”这是一飞院以实际行动做出的生动诠释。强度专业为了提高效率,着手开发了国内第一个强度分析自动化平台,实现了“三天一轮载荷、七天一轮强度计算分析”的快速迭代,解决了全机强度计算多轮次自动优化、迭代的难题,提升设计效率三倍以上,也为载荷、结构、强度的专业协同和互动优化奠定了基础。

总设计师系统还大力倡导和全面推行了数字化设计/制造技术的应用。通过边攻关、边实践,在国内飞机研制领域首次实现了在线关联设计技术、三维数字标注、数字化制造/装配技术,大幅度提高了工程研制效率。经过物理样机研制实战检验,相比其它型号,设计周期缩短40%,生产准备周期至少缩短75%,制造周期缩短近30%,飞机生产质量也得到大幅度提升。

多年的型号锻炼早已铸就了航空人特有的淡定与坚毅,再难的事也抵不过一个字“钻”!

——大运铁鸟团队,只有36名成员,却仅用一年零八个月便组织完成近百套地面设备的建设、成功搭建国内综合程度最高的综合试验台架并用不足国外同类试验二分之一的时间完成了几十项重要试验,攻克了一系列关键技术,确保了运20安全、按时首飞。

那段时间,团队没日没夜地泡在试验厂房,全然没有了“今天”和“明天”的区别,铁鸟团队始终保持着非常朴素的英雄主义情结, “正如上战场的目标是冲锋陷阵一样,我们被赋予了一项任务,就会千方百计地完成它。”台阶过大搭建困难,就运用“模块化思想”,将复杂的铁鸟试验台分解为结构相对独立、功能相对完整的六个模块来进行设计和加工;台架发图大幅早于飞机发图,就集思广益,加强协调和采用“过渡连接设计法”两步走;台架建设和试验任务交叉,就采用“并行工程”的思路,全面统筹铁鸟试验与分系统试验,精心做好试验规划,按小时倒排进度,科学分段实施……运20首飞前,铁鸟试验用时仅为波音-777的一半,而实际试验时长却超出了20%。

一一黑文静,八零后,一飞院最年轻的项目副总师,在有限的时间里攻克了大型飞机电传飞控的控制律设计,填补了我国在大型飞机电传飞控系统多舵面复杂控制律设计领域的空白,为运20飞机的先进性提供了有力保证。

100分!这是首飞机组对大运飞机良好飞行品质的评价。

首飞当日,黑文静收到了一份特殊的礼物,首飞机组将一面五星小红旗郑重地交到她手中,机长说:“这是今天陪机组一同飞上蓝天的红旗,我们已经签上了机组所有人的名字,我们现在把她送给你。”这是对黑文静——这位和他们并肩奋战的飞机设计师的深深赞赏,更是对研制全线将士们的褒奖。

一一张石磊,一位2012年才参加工作的年轻党员,仅用30天就独立完成了一款大型工具软件的主要功能开发重任,又用了20天时间完成了用户新增功能的开发完善。50天,6万行代码,18个功能模块,1份用户手册——这套“航空紧固件装配智能设计系统”,解决了长期困扰设计人员的紧固件装配快速设计的难题,使紧固件设计更改效率提升10倍以上,极大地解放了生产力,同时为型号‘节约经费数百万元。

类似的故事还有很多很多,唐长红院士说:“回首大家攻关的岁月,能够写出很厚很厚的书,去描述他们的艰难,描述他们的努力,描述很多创业、攻关的故事。我不敢设想在过去那些岁月里,会有多少催人泪下的故事和可歌可泣的事迹。有的时候甚至不愿回想,只是感慨、相信,我们过来了!”

历久更弥新蓝天无止境

榮誉如金,历久弥新,新的时期,国家和军队赋予了一飞院新的使命。

在院长宋科璞的手机里,珍藏着这样一张照片,那是型号研制中的某一天深夜,他下楼时拍的。虽然已近午夜,但在作为背景的科研楼上,没有一盏灯是熄灭的。

这满楼的灯光,便是一飞院敬业勤勉的见证。

时代的浪潮滚滚而来,没有比投身时代更大的激励。国家将坚持创新上升至核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,航空工业迈步“30时代”。在完成国家任务的同时,还有一件事是一飞院的目光所致,那就能力和产业。

2020年春节,席卷全国的新冠肺炎疫情没有阻挡住信息技术中心主任张登峰开疆拓土的步伐,正月初八,张登峰一头扎进办公室,反复研读职代会报告,筹划利用信息化平台,孵化出产品。张登峰兴奋地感知到,“这是在为担当者‘松绑 ‘鼓劲,为奋斗者‘兜底‘打气!职工们期待的‘活少、钱多、有地位的日子不远了!”

很快,“航空钣金零件智能设计系统”“航空紧固件装配智能设计系统”“设计制造并行工具”等封装成产品,这些产品可以飞速提升钣金、紧固件设计效率和质量,带来产值愈千万。

一飞院具有国家( CNAS)认证的电磁兼容与天线试验室探索出对外技术服务模式,24小时持续运转,签订技术服务合同数百万,实现了国有资产的保值增值。

一飞院的变革没有教课书,却从烧“一壶水”开始,逐渐让“一池水”沸腾起来了。在快速变革中,一飞院许多无先例可循的实践可圈可点。

构建产品总师团队,宣布成立流程快速响应中心,与120位课题负责人签订了财务、合同等审批授权委托书,深化推进课题组长负责制,对部分组织机构设置和干部的调整,构建了面向经营的组织绩效考核体系,积极推动创新生态建设,确保微观搞活,创建快速验证实验室……躬身入局,先试先改,不断调整修正和持续改进,一飞院微观主体的活力不断释放,各单位纷纷主动适应变革、支持变革、融入变革、参与变革,“小步快跑不停步”成为了一飞院不断适应外部变化和自身发展的新常态。变革的力量,成为了一飞院攻坚克难,应对挑战的支撑力,也成为引领增长,迈向高质量发展的牵引力。

双线作战困难重重,但一飞院却创造了极不平凡。

一飞院科研任务圆满完成,一个重大项目提前2个月交卷,另一重大项目提前40天报捷,另外两个项目重大节点如期完成,研究院科研生产主轴保持了持续运转,经营指标持续向好,产业拓展超乎想象……

今天的一飞院保持了热火朝天、只争朝夕的大干氛围。

在许多细节里,也能看到这种状态。很多办公室放着饼干、方便面,加班餐送到办公室,“开会、加班,压缩一点吃饭时间,提高效率效益。”

“今天再晚也是早,明天再早也是晚”,“纵使关山万里,也能度之如飞”,这不是鸡汤,这是一飞院奋斗者的体悟,以奋斗者为本,每个人都争当奋斗者,想干事,干实事,干成事,一切向奋斗者倾斜,给奋斗者配资源,让奋斗者能奋斗,不让奋斗者吃亏,这是一飞院在变革中展现出的新气质。

“飞机设计没有天花板,整个天空都是我们的!天空中有我们的成长假设、价值空间、无限未来,在发展中变革、在变革中发展,通过常态化变革补齐短板、加快前进步伐,为一飞院高质量发展赢得持久的红利释放。”

“天下之事,因循则无一事可为,奋然为之,亦未必难。”坚持党的领导,坚守初心使命,做党和国家放心的团队,做客户可信赖的伙伴,做航空事业的中坚力量,方向不变、镜头不换、力度不减,不折不扣完成各项科研生产任务。对于一飞院来说,新的奋斗征程,才刚刚开始。

(作者单位:航空工业一飞院)

荆山脚下,渭水之滨。这里的一切都与天空有关,连建筑物都用“天”字来命名,锦天、映天、润天、倚天……这里的人想的是天上的事、干的是有关上天的活儿、追的是一飞冲天的棼。

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