中國第一代黑匣子發(fā)展紀實

■ 蔡嘉俊

Special Report

一

1991年10月16日，在北京21世紀飯店的中心會議室，千山電子有限責任公司時任廠長李克賢高高舉起了TSO機載測試設(shè)備適航證書，面對閃爍的鏡頭，激動地難以自已。千山廠首創(chuàng)的飛機黑匣子（飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)），獲得了中國民航管理中心所領(lǐng)發(fā)的中華人民共和國第一部TSOA機載設(shè)備適航證書，證書編號為：0001。

1985年12月29日，千山廠高級工程師張錫金來到西安試飛院，參加國產(chǎn)黑匣子的方案論證會?？僧斔稍谡写拇采蠒r，輾轉(zhuǎn)反側(cè)難以成寐。黑匣子這個能破譯空難之謎的剛剛走進國人視野的飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)，以其獨特魅力誘惑了多少國防企業(yè)和科研單位，他們個個“張網(wǎng)以待”，志在必得。他更清楚，千山廠當時正被經(jīng)濟滑坡的頹勢所困擾，而黑匣子研制工作已啟動三載，科研經(jīng)費已呈現(xiàn)出斷炊之窘，如果方案不能通過，那工廠的一切付出都付諸東流。

三尺劍胸中裝，憑借的是深厚的內(nèi)力和勇氣，憑借的是過人的才華與膽識。這位中等身材、微笑后面堆滿才思的總設(shè)計師，在第二天的方案論證中從容不迫，大氣、獨到、精深，猶如操琴大師一般，不斷地振顫著聽眾的心弦，贏得專家與領(lǐng)導們的一致認可。最后，空軍司令部、民航總局的領(lǐng)導一致認為，可將這一歷史課題托付給千山廠。

其實，早在1982年以前，千山廠就全面開始研制：磁帶機、譯碼器、采集記錄器、數(shù)據(jù)發(fā)送器、功能試驗器 ……

黑匣子除了能鑒定飛機質(zhì)量，監(jiān)控飛機故障，具有防墜毀殼體。1983年，老高工王長發(fā)擔任殼體研制組組長。他和另一位老設(shè)計師徐力亞一道，遍訪“名山大川”，探求到了一種稀貴金屬，經(jīng)過合成冶練，使它的機械性能大大提高，形成了防墜毀殼體材料。次年春，第一批防護殼體在嶄新的超塑工藝中脫穎而出?？蓮S內(nèi)當時尚不具備試驗手段，王長發(fā)和徐力亞只得背上樣品奔赴無錫做穿透和沖擊試驗，到西安做火燒試驗，到舟山做海水漫泡試驗。

人們會問：當飛機從萬米高空墜落時，當飛機殘骸被烈焰熔毀時，當飛機被海水數(shù)日漫泡時，黑匣子鎖定的數(shù)據(jù)不丟碼，憑什么？憑的是機體不變形，不燒毀，不浸蝕。而這一切，都將仰仗于防墜毀殼體。這金剛不壞之身，實驗中必須能夠承受重力加速度為1000g的沖擊，226.8kg自由落體錐鋒的砸擊，2.26T力5分鐘的靜態(tài)擠壓，1100℃火焰30分鐘的燒烤和海水36小時的浸泡。當他們背負著一雙雙期待的目光走完幾處試驗基地后，樣機除了靜壓試驗合格外，其他參數(shù)均不理想。但經(jīng)過短暫的沉寂，他們重新鼓起勇氣，從頭分析合金配方，逐項探索冶練工藝。在冶金研究所，他們同技術(shù)員一道檢查工藝流程，同工人一起爐前看火，重新練就了一批殼體材料。經(jīng)檢驗，完全滿足實驗要求。

1988年，研制組為國產(chǎn)黑匣子賦予了生命主體，樣機送往西安試飛中心定型試飛。它與法國黑匣子達明V同機校驗。隨機試飛的幾位設(shè)計員每飛完一個科目，都要從一個小圓洞里鉆進后艙去檢修或調(diào)試黑匣子。火鏊一般的機場上溫度陡然上升，迫使他們只能穿一件背心和褲衩操作。滾滾熱浪和通體大汗使他們陣陣眩暈。

樣機經(jīng)受了高度、高速、顛簸、波峰的極限考驗。試飛院作為權(quán)威機構(gòu)，在鑒定書上給出結(jié)論：性能達到，并超過國外同類產(chǎn)品。1990年7月，誕生于陜西漢中的第一部國產(chǎn)黑匣子，為取得中國民航局頒發(fā)的適航證書——TSOA，中國民航西安航空器審定中心派專家開赴陜西漢中，為FJ-30型防墜毀飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)進行審理?？蛇@時，已擔任設(shè)計所副所長的張錫金，臀部腫瘤一路惡化，腫塊迅速突起，已痛到無法落座的程度。他在整個適航檢查中，只能站著回答審查組的提問，令機組成員和其他知情人心痛得不忍目睹?？伤藷o從代勞。他硬是在病痛中挺過來了。

適航檢查通過了，然而，這位正值盛年，享受政府特殊津貼的專家，在適航證頒發(fā)不久，帶著對航空事業(yè)的無限依戀，帶著對課題探索的種種遺憾，帶著對同志們的深情厚誼，永遠地告別了他魂牽夢縈的航空事業(yè)。

中國飛機的黑匣子誕生了。第二天，新華通訊社通電全國，《人民日報》、《光明日報》、《中國科技報》、《工人日報》、中央電視臺、中央人民廣播電臺……數(shù)十家新聞單位向世界報道了飛機黑匣子在中國的“零”的突破。

二

千山廠先后成功研制了第一代飛行參數(shù)記錄儀（FJ-1、FJ－IA）和第二代飛行參數(shù)記錄儀（FJ-30）（民航“黑匣子”),可是，第三代“飛參”（戰(zhàn)機“黑匣子”）一直未曾觸及。

將早期“飛參”創(chuàng)立為現(xiàn)代意義上的黑匣子，絕非等閑之舉。它必須打破傳統(tǒng)思維定勢，重新謀篇布局。廠內(nèi)一位名不見經(jīng)傳的年輕人卻放眼世界，描繪出一套標新立異的原理設(shè)計，這位年輕人叫李晉遠。1989年10月，李晉遠向工廠提交了一份戰(zhàn)機黑匣子的設(shè)計方案。因其設(shè)計構(gòu)思先進、靈活、可命性高、操作維修方便，特別是具有抗墜毀殼體，引起了廠領(lǐng)導和技術(shù)主管部門的極大興趣。很快，工廠將方案呈報空軍司令部?？账究蒲胁考皶r來廠考察并明確表態(tài)，支持新“飛參”上馬。

1989年10月底，新“飛參”立項的機會終于來了。經(jīng)工廠和航空工業(yè)部的種種努力，使FJ-20型軍機黑匣子在殲7C上得到了認可。

軍機黑匣子研制組應運而生，李晉遠擔任總體設(shè)計師。為了追趕世界先進水平，研制出國人新一代軍機黑匣子，為了工廠的軍品擴大家族，開辟市場領(lǐng)域，進而阻止經(jīng)濟滑坡的危勢，他們面對的是一個缺乏樣機、缺乏資料的困難狀況，但他們有初生牛犢不畏虎的勇氣。

新“飛參”一開始就遇到了屏障：一種名為磁泡的固態(tài)存儲器，可取代運帶機的功能。機組多次實驗，效果甚佳?？僧斃顣x遠走訪美國英特爾公司駐北京辦事處時，卻獲悉此產(chǎn)品已不再生產(chǎn)。當時，工廠已在“饑饉”狀態(tài)下投資數(shù)萬元的研制費，由于磁泡采購又成了“水中撈月”，怎么辦？1990年4月，千山廠重新創(chuàng)立的軍機黑匣子方案論證會在成都召開。會上，設(shè)計方案獲得一致通過。

黑匣子的“中央處理器”一鋪開，殼體研制便同步進行。當初，千山廠研制“FJ-30”時，曾采用一種稀有貴金屬作殼體，該金屬符合美國聯(lián)邦航空管理局推行的技術(shù)標準：TsO-C510。如今研制“FJ-20”不僅要符合這個標準，而且要使殼體趨于小型化和輕量化。副總設(shè)計師楊軍武同其他設(shè)計員一道，經(jīng)過了反復調(diào)研和比較，在某家鋼研所建立了外協(xié)基地。他們博采眾長，合成了一種高性能的殼體材料，重量由5kg降低到3.5kg，體積也降低了三分之一。接著，他們又從另兩個研究所探尋到了絕熱和密封材料，突破了國外傳統(tǒng)模式，開辟了新的防護原理，使殼體跨越到一個嶄新階段。這個抗墜毀殼體，于1993年獲得了國家專利。

千山廠研制的FJ-20黑匣子系統(tǒng)，現(xiàn)已逐漸繁衍成幾大系列，覆蓋了殲擊機、殲教機、轟炸機等機型。

1993年4月19日，蓉城的天空上,云際里一架殲7C戰(zhàn)斗機正在作鑒定性試飛。試飛員憑著他高超而嫻熟的技巧，瀟灑地上起下落，騰躍出各種令人驚嘆的航姿。不料，機身猛一抖，航速陡然下降，發(fā)動機的轟鳴聲也聽不見了。當時，機場上所有人都發(fā)出了驚呼。這是空中停車，如不及時啟動，那后果就難說了。試飛員總算憑借藝高膽大，又一次點火成功，拉起了向下墜落的機頭，免去了一場空難。事后分析事故原因時，卻出現(xiàn)了各執(zhí)一端的意見：有人認定是機械事故，有人認定是操作失誤。此時，同機試飛的千山廠研制的黑匣子：屬于發(fā)動機故障。但是，并載的國牌黑匣子卻并未記錄下什么。

1993年11月，“FJ-20”作為華夏第一代軍機黑匣子，緊隨民航黑匣子的步伐，接受定型審查。來自中航總公司、空司科研部、成都飛機公司等20多個單位的近百名代表，再赴陜西漢中，他們嚴格審查了系統(tǒng)圖紙、技術(shù)報告、文件、試驗記錄，最后定論：國內(nèi)第一代軍機黑匣子以專用計算機為核心，采用模塊化設(shè)計和固態(tài)存儲、數(shù)據(jù)壓縮及抗墜毀技術(shù)，達到20世紀90年代國際水平，可以設(shè)計定型，轉(zhuǎn)入正式生產(chǎn)。

中國第一代軍機黑匣子，繼民航黑匣子之后，從此橫空出世，傲然長空。