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殲—10系列戰機研制團隊堅持自主研發,矢志創新攻堅——長空礪劍 科研報國

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2024年,科研人員在開展型號研制工作。李飛龍攝


上世紀80年代初,宋文驄在展示殲—10飛機模型。姜鳳祥攝


1997年,殲—10原型機01架發動機首次試車后,宋文驄(左)、楊寶樹在查看進氣道。李勇攝


1991年,科研人員在研究殲—10樣機總裝問題。姜鳳祥攝


1998年,殲—10原型機首次試飛。李勇攝

近日,一架“中國造”飛機模型成為“爆款”。

“多少錢一架?”“性能參數如何?”……馬來西亞蘭卡威國際海事和航空展上,一架殲—10CE飛機模型前,圍著許多“詢價”的參觀者。

近3000公里外,在位于四川成都的成飛航空主題教育基地,1∶1全尺寸殲—10飛機模型前,首飛試飛員雷強被慕名前來的市民游客圍住,又是簽名,又是合影。

自1998年原型機試飛成功至今,殲—10系列戰機已在藍天翱翔近30年。其研制成功,標志著我國實現了自主研制、具有自主知識產權的世界先進水平戰機的歷史性跨越。

在殲—10飛機的研制隊伍里,有已經故去的總設計師宋文驄、現場總指揮楊寶樹,也有一批滿腔熱血、緊隨其后的青年科研人員。一代代人幾十年如一日,為研制出屬于中國自己的先進戰機而默默探索。

立項

“竭盡全力,為國家研制出屬于我們自己的先進戰機”

“就是摔,我也要把飛機摔在跑道上!”回憶殲—10原型機試飛前的場景,如今年近七旬的雷強難掩激動,思緒回到了1998年3月23日的成都溫江機場:

天空布滿云層,地面眾人矚目。啟動、滑行、加速……前輪抬起,騰空一躍,“起來了!”雷強駕機直插蒼穹。完成所有預定動作后,飛機下降、拉平、減速,平穩落地。

“成功啦!”現場爆發熱烈掌聲。當雷強走下戰機,宋文驄第一個沖上去,兩人緊緊相擁,喜極而泣。幼時家鄉飽受日機轟炸蹂躪,宋文驄數十年堅定執著的夢想終于成真:造出屬于中國自己的先進戰機。

“以后,我的生日就是今天了!”宋文驄對身邊人說。

“大家哭了笑,笑了又哭。”雷強說,十幾年的研制,太多的焦慮、委屈、心酸……每個人的情緒瞬間爆發。

驚天一躍,雄鷹翱翔,中國自此成為世界上第五個能夠自主研制新型戰機的國家。

上世紀80年代初,我國空軍主力裝備以殲—6、殲—7、殲—8等戰機為主,而世界航空強國的F15、F16已經裝備部隊,米格—29、蘇—27和幻影—2000等四代戰機正在準備交付,第五代戰機新技術也已預研了10年。“當時,我們與世界先進水平的差距不止一個代際。”時任殲—10飛機副總設計師戴川回憶。

1982年2月,第一次新型殲擊機方案論證會在北京召開。宋文驄作為成都飛機設計研究所(中國航空工業集團成都飛機設計研究所前身,以下簡稱“成都所”)的代表參會,在會上,他有15分鐘的發言機會。就是這15分鐘,成為中國航空工業發展史上閃耀光芒的一頁。

早在上世紀70年代,成都所論證殲—9飛機方案時,曾嘗試鴨式氣動布局方案,并進行了近萬次風洞試驗,積累了大量數據。鴨式氣動布局,是指將傳統布局飛機置于主機翼后面的水平尾翼前置于主機翼之前,稱為鴨翼。這種布局能增強飛機升力和穩定性,并且能降低配平阻力,有助于降低起降速度。

宋文驄和同事們連夜在借來的膠片上畫出飛機圖形,標注上基本數據、重要性能等內容,在會上投影展示。他提出新戰機應強調機動性、超視距空戰、電子對抗等要求,要擁有先進的雷達和航空電子系統,立刻受到與會人員關注。

兩個月后,宋文驄再一次站上評審會講臺。這一次,他結合鴨式氣動布局在先進國家應用的狀況,以及為什么要采用這種布局的理由,重點分析了幾種布局技術的優勢和不足,引起廣泛認同。

多輪論證,項目立項。1986年,采用靜不穩定設計的鴨式氣動布局成為我國新型戰機的總體方案,成都所是研制設計總體單位。同年被任命為殲—10飛機總設計師的宋文驄下定決心:“竭盡全力,為國家研制出屬于我們自己的先進戰機!”

研制

“每種故障的解決措施要重復驗證3次,才算過關”

立項之初,由于殲—10設計方案采用的新技術超過60%,技術跨度大,研發難度高,許多人并不看好。

在宋文驄帶領下,設計團隊精益求精,實現了一個個重大突破。

要實現對放寬靜安定度飛機的飛行控制,采用高效控制的電傳飛控系統勢在必行。缺少經驗,研制團隊如何破題?

早在1985年,成都所就組建了國內第一個飛控系統的研究室。1990年,當殲—10項目進入研制階段,大量計算機、傳感器等硬件和空前規模的計算機軟件構成了飛控系統,如何驗證飛控系統的可靠性就成了重中之重。

驗證可靠性,就要建設一個電傳飛控系統鐵鳥試驗臺。

研制團隊搶抓時間,僅用了兩個月,就完成了系統開發方案。緊接著,試驗臺的全套液壓系統、氣動載荷系統和各類軟件包等難題也相繼被研制團隊攻克。

隨即就是模擬試驗,發現系統各類故障效應。“我們模擬總結了3000多種故障狀況,每種故障的解決措施要重復驗證3次,才算過關。”現任成都所總師顧問的嚴濤回憶,研制團隊心氣很足,“原本3年才能做完的試驗,我們1年就做完了。”

對于電傳飛控系統而言,飛行品質模擬器也是核心基礎設施。“它讓飛行員坐進仿真座艙,檢查飛行控制律設計的合理性,以及是否具有滿意的飛行品質。”現任成都所總師顧問的楊朝旭介紹。

當時,研究所用于輔助地面試驗的只有1990年配置的286計算機,系統計算能力薄弱。研制團隊邀請飛行員提前介入,盡早發現問題,并利用試飛獲得的飛行數據,輔助后續系統完善。

克服重重困難,電傳飛控系統逐漸完備。1998年,試飛員李存寶完成原型機試飛后,發出感嘆:“感覺這架飛機像是飛過一樣!”

鴨式氣動布局、電傳飛控系統、綜合化航空電子系統、計算機輔助設計與制造技術等,是殲—10飛機研制的四大關鍵技術突破。“航空電子系統也經歷了從無到有的過程。”時任殲—10飛機副總設計師江愛偉全程參與了殲—10飛機航空電子系統的研發。

在殲—10飛機之前,我國的戰斗機座艙顯示以儀表為主,為提升人機工效,航空電子系統需將儀表替換為顯示器,但不同電子裝備間會有干擾。“要建設航空電子試驗室,提前發現各類問題。”江愛偉說,1992年,團隊開始建設試驗室。

成都酷暑,天氣濕熱,廠房里就像桑拿房。“我們赤膊趴在圖板上,汗水容易粘紙,就墊上毛巾繼續干。”江愛偉說。

連續奮戰,問題破解。試驗室電纜圖設計、導線布設、絕緣器測試等工序相繼完成,1994年底,試驗室建成。隨后,我國首次航空電子系統綜合試驗開始,陸續獲取數百萬個有效測試數據和上萬條數據曲線。“通過在試驗中充分暴露問題,我們在首飛前實現了航空電子系統問題歸零。”江愛偉說。

組裝

“大家一點點打磨部件,什么辦法都想過,就是沒想過放棄”

圖紙有了,技術攻下來了,接力棒交到了成都飛機工業公司(中國航空工業集團成都飛機工業公司前身,以下簡稱“成飛”)的手中。殲—10原型機的生產組裝正式開始。

資金短缺是首個“攔路虎”。最困難時,研制人員生產過“成飛牌”洗衣機、摩托車等民用產品來貼補。殲—10飛機現場副總指揮、成飛總工程師薛熾壽說,經過多方面努力,成飛自籌了8000萬元項目資金,才解決了資金困難。

飛機結構的關鍵是機體框。要滿足殲—10飛機在整個飛行包線范圍內高性能、高機動性的要求,大承載、輕重量的機體整體框是必然選擇。

“以前,機體框由幾十個零件甚至上百個零件裝配而成;而殲—10必須采取整體框結構,將2噸重的航空高強度鋁合金加工成只有70多公斤的機體框。”如今已是成飛數控加工領域技能專家的張川介紹,“這種加工方法當時在亞洲也是頭一回,我們叫它‘亞洲第一框’。”

為了加工機體框,成飛首次用上了數控機床。但工人們缺少高精度的數控機床操作經驗,只能慢慢摸索。

生產任務緊,張川和同事們干脆把床搬進了車間。冬天濕冷,操作工人把手伸進部件的冷卻液,反復檢查部件成型情況,“常常凍得青一塊、紫一塊。大年初一,大家也干得熱火朝天。”

張川說,機體框的切削參數要求變形控制在0.1毫米以內,對當時而言難度非常大,“大家一點點打磨部件,什么辦法都想過,就是沒想過放棄!”

1994年5月,成飛的一處廠房,殲—10機體框逐漸成型。隨后,飛機機身段的裝配工作陸續開始。

飛機機身段空間只能容納一人,工人們每天爬上爬下數次,在機身中蜷縮著操作,一趴就要好幾個小時。“再苦再累,沒有一人掉隊。”現任成飛企業文化高級業務經理盧建川說。

研制生產先進戰機,涉及上千家部件生產單位和眾多研制課題。“我們先后確立了160多個科研攻關課題,在國內多個生產廠家和科研院所的協同下開展研制生產。”薛熾壽說,研制團隊又先后完成了整體油箱密封、整體圓弧風擋成型、機翼整體壁板噴丸成型等生產任務。

首飛臨近,為爭取更多時間,設計團隊和制造團隊發明了“4+1”工作模式——上午一班,下午一班,前半夜一班,后半夜一班;上午班干活時,下午班的人到現場做不占機上位置的準備工作。

殲—10原型機試飛前夕,時任現場總指揮的楊寶樹被無情的病魔擊倒。生命最后的日子里,在楊寶樹幾次要求下,醫院把他送回車間,他來到殲—10飛機旁,像撫摸自己的孩子般撫摸著伴隨他無數個日夜的飛機。后來,病情惡化處于深度昏迷時,他還在喃喃自語:“飛起來……拉高!再拉高……”

定型

“我們的殲—10是創新機,是精品機,更是‘爭氣機’”

“殲—10是全世界第一架直接采用放寬靜安定度狀態首飛的電傳飛控飛機。”戴川介紹,當時,試飛的國際通行做法是“三步走”:用配重把飛機變成傳統的靜安定飛機,安全試飛后再調整配重變成中立安定的飛機,待安全試飛后去掉配重再用放寬靜安定度狀態試飛。殲—10首飛一飛沖天,縮短了中國航空人的趕路時間,也為世界先進技術試飛立了新規。

首飛不易,定型更難。

首飛成功后,殲—10進入高強度試飛階段,宋文驄很快發現了問題。“為了‘塞’進新發動機,機身改‘胖’了,影響了加速性指標。”戴川說,“加速性是關鍵指標,要給飛機‘瘦身’!”

盧建川說,這意味著前期生產用過的一些模具和部分零部件只能報廢,短暫的周期不僅難以完成新的生產任務,還會直接影響工廠當年的生產總值。

“瘦不瘦身,要把對手放進同一個戰場來比較。”宋文驄頂住多方壓力,進行多次風洞試驗,經過十幾輪協調,最終拍板給飛機“瘦身”,按期實現設計定型。

一個令人驚嘆的事實很少被提及——

定型試飛持續6年,累計完成3200余架次極限測試,殲—10飛機從未摔過一次,創造了全球三代飛機定型試飛不摔一架飛機的紀錄。

殲—10研制成功,一款先進戰機展翅藍天,一支掌握先進航空技術的研發隊伍淬煉成軍,一個能研發先進戰機的設計、試驗、制造、試飛、保障的基地體系逐漸成形,面對世界先進航空技術國家,我國實現了從望塵莫及到望其項背的歷史性跨越。

殲—10家族不斷突破,在實兵演練和實戰中打出了中國航空武器裝備的名聲和地位。“我們的殲—10是創新機,是精品機,更是‘爭氣機’!我們最大的收獲是打破舊的規范體系,以實事求是的態度、全力以赴的勁頭追求目標,這是殲—10研制留下的‘軟件源代碼’,也是引領殲—20研發實現‘并駕齊驅’的思維方式。”戴川說,如今,隨著殲—20等最新戰機以凌厲之勢撕裂云層,其卓越的隱身、動力、航電等系統性能,與預警機、無人機、地面指揮系統等實現高效信息共享和協同作戰,引領空戰模式走向體系作戰,極大提升了空中作戰體系的戰斗力。

成都雨后,天朗氣清,“轟隆隆……”云層中一個黃色的小亮點閃閃發光。“是我們的‘爭氣機’!”雷強抬手一指,亮點越來越大,一架殲—10C躍然云端,拉升、急轉、漂移……成飛航空主題教育基地里的市民游客紛紛駐足抬望,發出陣陣贊嘆。

回望來路,新中國航空工業的征程已刻下74道年輪,從望塵莫及到望其項背再到并駕齊驅,無數中國航空人以青春追夢、以熱血奉獻。

祖國終將選擇那些忠誠于祖國的人,祖國終將記住那些奉獻于祖國的人。

惟以勝利報祖國!(記者 張帆 宋豪新 王永戰)

來源:人民日報

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