江濱 何歡
直8,迄今仍是中國最大噸位的直升機(jī)平臺,它是我國第一個自行研制并批量交付部隊使用的直升機(jī)型號,在漫長的研制歷程中,孕育了“直八精神”,培養(yǎng)了一大批直升機(jī)專業(yè)人才,形成了研制生產(chǎn)體系,為其他型號發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
沈亨業(yè),現(xiàn)年85歲,精神矍鑠,帶著東北口音吐字清晰、語速舒緩。1956年,他參加工作后的第一個崗位是哈飛的設(shè)計科動力組,參加過我國第一型直升機(jī)直5的研制生產(chǎn)。1969年底,國家組建了新的602所——中國直升機(jī)設(shè)計研究所,沈亨業(yè)于次年4月來到南方,從此在江西景德鎮(zhèn)一直工作到退休。
研制直8的直接起因是當(dāng)時國家向太平洋發(fā)射遠(yuǎn)程運(yùn)載火箭,需要艦載直升機(jī)。1976年,上級批復(fù)直8研制立項(xiàng)。根據(jù)當(dāng)時廠所分工,直升機(jī)所承擔(dān)的直8設(shè)計、試驗(yàn)研制任務(wù)共計近一百項(xiàng)。沈亨業(yè)說,其中有不少攻關(guān)難點(diǎn),大多是試驗(yàn)項(xiàng)目。直8研制在技術(shù)上沒有出現(xiàn)大反復(fù)、大失誤,一個重要原因是開展了大量專業(yè)配套的整機(jī)、部件、系統(tǒng)和設(shè)備的設(shè)計試驗(yàn),保證了設(shè)計的合理性和先進(jìn)性。
陳治安,已年過八旬,曾擔(dān)任直升機(jī)所試驗(yàn)副總師。他回憶說,直8的試驗(yàn)條件非常簡陋,試驗(yàn)過程中依靠人工搖旗喊口令,然后大家一起加載,一起卸載。開展直8飛行載荷測量時,采用膠卷記錄數(shù)據(jù),再沖洗出來,后來發(fā)展到采用可感應(yīng)光線的紙帶直接沖洗,大家就覺得有了進(jìn)步。在眾多試驗(yàn)中,陳治安印象最深的是飛行載荷測量。他說,旋翼載荷是直升機(jī)核心部分,沒有飛行載荷測量,就不能確定旋翼壽命。直8從機(jī)身、旋翼、傳動系統(tǒng),其飛行載荷測試走完了全過程。
在科研道路上總會遇到這樣那樣的難題,但任何難題都難不倒直8參研者。沈亨業(yè)講了一個小故事,1981年8月,直8在水平著陸狀態(tài)靜力試驗(yàn)中,當(dāng)加載至75%時拉斷了尾梁。為什么會拉斷呢?大家為此進(jìn)行了反復(fù)分析,有強(qiáng)度專家認(rèn)為是強(qiáng)度問題,可是經(jīng)過i000個日日夜夜的攻關(guān),最后找到的原因根本不是強(qiáng)度問題,而是重量問題。
1980年前后,國家實(shí)施國民經(jīng)濟(jì)調(diào)整戰(zhàn)略,直8的研制經(jīng)費(fèi)一時斷炊。但直升機(jī)所和昌飛的干部職工都沒有放棄努力,咬緊牙關(guān)堅持了數(shù)年。1984年12月,直8研制工作重新啟動,研制經(jīng)費(fèi)由各方面湊集。為集中設(shè)計資源,把昌飛從事設(shè)計工作的60多人全部調(diào)入直升機(jī)所,劉高倬接任所長,從這時開始,直8的設(shè)計和試驗(yàn)任務(wù)就由直升機(jī)所全部承擔(dān)。
1985年1月,直8研制戰(zhàn)線組建了總設(shè)計師和現(xiàn)場指揮兩大系統(tǒng),時任直升機(jī)所總師的郭澤弘兼任直8型號總師,沈亨業(yè)擔(dān)任型號第一副總師,不久接任型號總師。
沈亨業(yè)說自己一輩子基本交給了直8。他認(rèn)為直8真正意義上的研制是從1984年開始的。從這時起分兩個階段,第一階段到1989年,完成混裝鑒定交付;第二階段到1994年,在國產(chǎn)化率86%基礎(chǔ)上完成設(shè)計定型。
1985年12月11日,直8的02架機(jī)實(shí)現(xiàn)首飛。直8首飛成功之后,有上級領(lǐng)導(dǎo)說,從這一刻起,昌飛是真正的飛機(jī)廠,602是真正的研究所了。
1989年8月,第一架直8運(yùn)輸型直升機(jī)交付人民海軍。
1994年11月,直8設(shè)計定型,當(dāng)時已調(diào)到航空工業(yè)總公司工作的劉高倬稱贊,直8是廣大參研人員用18年磨出的一柄“藍(lán)天利劍”。
直8是一座豐碑。從一個產(chǎn)品而言,直8是中國人第一次全過程完全依靠自身力量,研制成功的一型直升機(jī)產(chǎn)品。沈亨業(yè)說,直8的路走通了,直升機(jī)的研制之路也豁然開朗了,我國直升機(jī)研制隊伍因此成長起來。
直8參研者在18年的曲折歷程中愈挫愈奮,孕育了“艱苦奮斗、大力協(xié)同、無私奉獻(xiàn)”的“直八精神”。
“直八精神”不僅是一種艱苦奮斗的創(chuàng)業(yè)精神,也是一種勇闖新路的自強(qiáng)精神。
陳治安介紹,自動傾斜器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)難度高,在世界上也屬一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),從設(shè)計到試驗(yàn),直8參研者花費(fèi)6年多時間,終于填補(bǔ)我國在這一領(lǐng)域的空白。由于缺少樣機(jī)外載荷資料,參研人員要進(jìn)行載荷計算及應(yīng)力分析的困難很大,他們設(shè)計了幾十種情況,然后進(jìn)行篩選,一次又一次,終于得出滿意的結(jié)果。疲勞壽命問題牽涉面廣,從設(shè)計、材料、生產(chǎn)、工藝、裝配、計算到使用,環(huán)環(huán)相扣,一環(huán)脫節(jié)就會影響全局。從事這項(xiàng)工作的同志們查找資料,請教專家,白天黑夜連軸轉(zhuǎn),直到把問題攻克。發(fā)動機(jī)儀表板振動試驗(yàn)要求高、數(shù)據(jù)多,攻關(guān)小組經(jīng)過長時間的不懈努力,試驗(yàn)終告大捷。
1997年,直8獲得國家科技進(jìn)步二等獎。直升機(jī)所原所長劉福令曾是直8研發(fā)團(tuán)隊核心成員,他的評價是:直8型機(jī)研制成功,解決了保衛(wèi)祖國南疆海域的急需,填補(bǔ)了我國大型直升機(jī)的空白,是我國直升機(jī)型號發(fā)展史上一個劃時代的里程碑。
經(jīng)歷30多年成長變遷,直8發(fā)展成了大家族。
在國家系列規(guī)劃指導(dǎo)下,中央軍委于1980年代中期組建了陸軍航空兵。陸航的誕生為直升機(jī)市場需求提供了新的增長空間。有了國家政策的有利條件,有了用戶的支持,直升機(jī)行業(yè)自身還要有正確的指導(dǎo)方針,直升機(jī)所為此確定了“總體規(guī)劃,有限目標(biāo),分步實(shí)施”的技術(shù)發(fā)展方針,有人形象地描述為“分階段,爬樓梯,上水平,小步快跑”。
直8的成功研制及其衍生效應(yīng)給予各方以巨大鼓舞,人們進(jìn)一步堅定了加快我國直升機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信心,直8系列改進(jìn)改型研制工作踏上了新的征程。
1992年,根據(jù)空軍和陸航的需要,直升機(jī)廠所對直8進(jìn)行改進(jìn),研制直8A軍用運(yùn)輸型直升機(jī)。陳道瑩擔(dān)任直8A型號總師,當(dāng)時制定的改進(jìn)目標(biāo)主要是減重、增加升力和提高發(fā)動機(jī)功率三個方面。從外觀看,直8A沒有了浮筒。改進(jìn)設(shè)計后,空機(jī)重量降低了300千克,旋翼效率更高,懸停高度增加了700米,直升機(jī)整體性能有所提高。裝備陸航后主要用于機(jī)隊作戰(zhàn)、武器裝備的運(yùn)輸和后勤物資的輸送及戰(zhàn)場救護(hù)等方面。但受限于當(dāng)時的技術(shù)條件,直8A的高空性能仍然差強(qiáng)人意。
沈亨業(yè)退休后,倪志東接任直8總師。倪志東說,到2002年,交付海軍的直8和陸航的直8A等型號產(chǎn)品總計20架,但作為大型陸基直升機(jī),尚不具備在艦船上起降使用的能力,性能也相對落后,一時間直8處于無訂貨、工廠生產(chǎn)線停擺的窘迫境地。而海軍又迫切需要大中型艦載直升機(jī),經(jīng)過多方論證,總裝、海軍和工業(yè)部門一致決定在直8運(yùn)輸型直升機(jī)基礎(chǔ)上走改型研制之路,研制直8艦載運(yùn)輸直升機(jī),解決國產(chǎn)直升機(jī)上艦急需。倪志東介紹,艦載運(yùn)輸型直升機(jī)可在綜合登陸艦、大型運(yùn)輸船及其他艦船上起降,實(shí)施兵員運(yùn)送、裝備運(yùn)輸、戰(zhàn)場救護(hù)和緊急救援等任務(wù)。研制人員為改進(jìn)直升機(jī)平臺性能,提高了旋翼、發(fā)動機(jī)性能,增裝并更新?lián)Q代了機(jī)載航空電子設(shè)備,采用了綜合顯示設(shè)備、新研四通道雙余度數(shù)字式自動駕駛儀和自動導(dǎo)航系統(tǒng),這些改進(jìn)較大地提升了直升機(jī)的可靠性和技術(shù)水平。
倪志東認(rèn)為,直8艦載運(yùn)輸直升機(jī)的研制成功,為直8軍用系列化發(fā)展和研制民機(jī)創(chuàng)造了更為扎實(shí)的基礎(chǔ)。此后,通過加裝傘降、索降、護(hù)航設(shè)備等,又為海軍研制了直8艦載救護(hù)型、搜索營救型直升機(jī)。通過換裝發(fā)動機(jī)等,為空軍研制了直8搜索營救型、運(yùn)輸型直升機(jī),還為武警部隊量身研制了系列型號。
更為重要的成果是,在直8改進(jìn)基礎(chǔ)上換裝復(fù)合材料旋翼等,新研了多型直升機(jī),這些工程使直8脫胎換骨,猶如直10武裝直升機(jī)的研制,第三代直8系列直升機(jī)由此邁上自主創(chuàng)新的嶄新發(fā)展階段。
直8首飛
軍轉(zhuǎn)民用,民轉(zhuǎn)軍用,在直升機(jī)家族中,直8領(lǐng)先一步。
隨著信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,未來軍用直升機(jī)將在大速度、高機(jī)動性、高生存力、高可靠性、信息高度綜合、無人化等方面不斷進(jìn)步。我國60多年的軍用直升機(jī)成果為加快民用直升機(jī)研制打下了堅實(shí)基礎(chǔ),最近十幾年來,航空工業(yè)直升機(jī)所立足包括直8在內(nèi)的原有成熟平臺,快速推出了AC系列民用直升機(jī)。由于民用客戶對直升機(jī)的低振動、低噪聲以及安全性和舒適性指標(biāo)要求更高、更“苛刻”,民機(jī)研制在滿足民航適航條例的前提下,更為注重經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、舒適性和維護(hù)性等特性。
2002年,曾參加直8研制的徐朝梁接棒擔(dān)任該型號總設(shè)計師。當(dāng)時正是直8面臨何去何從的緊要關(guān)頭。他帶領(lǐng)團(tuán)隊深入市場開展需求調(diào)查,提出了平臺技術(shù)提升和型號發(fā)展路線,使直8迎來了全新的發(fā)展機(jī)遇。
2008年,“5·12”汶川大地震震驚中外,參加抗震搶險的直8直升機(jī)暴露了高原性能不足等問題。徐朝梁說,汶川地震刺痛了每個直升機(jī)人的心,自己也深感難過和自責(zé)。
痛定思痛,知恥后勇。航空工業(yè)直升機(jī)全體員工迅速行動起來。基于此前直8F直升機(jī)研制成果,以徐朝梁為首的AC313直升機(jī)研發(fā)團(tuán)隊進(jìn)入了沒日沒夜的忘我工作狀態(tài)?!爸卑司瘛弊屝乱淮鄙龣C(jī)員工接續(xù)前輩團(tuán)結(jié)拼搏、艱苦奮斗的優(yōu)良傳統(tǒng),彰顯了航空報國情懷的時代風(fēng)采。
AC313研制工作于2008年底正式啟動。年輕的研發(fā)團(tuán)隊深知民用型號只有具備市場競爭力才有生命力。徐朝梁說:“我們從一開始就立志打造一個符合先進(jìn)民機(jī)要求、具有廣闊市場前景的嶄新平臺。”
AC313直升機(jī)
2010年3月,AC313大型民用直升機(jī)首飛成功,隨著中央電視臺的直播畫面,徐朝梁的手機(jī)瞬間被打爆,驚喜、夸贊紛至沓來。
中國太需要直升機(jī),太需要先進(jìn)的國產(chǎn)民用直升機(jī)了。
AC313直升機(jī)具有良好的安全性和舒適性,研發(fā)團(tuán)隊專門為機(jī)身左右各增加一扇應(yīng)急門和懸梯門,改進(jìn)了機(jī)艙采光窗戶的設(shè)計,將直升機(jī)起落架從傳統(tǒng)構(gòu)架改為短翼安裝方式,從而加大了機(jī)體的擴(kuò)展空間。徐朝梁說,AC313是首次自主解決適航關(guān)鍵技術(shù)的國產(chǎn)直升機(jī),對傳動系統(tǒng)進(jìn)行了30分鐘的干運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn),增加了燃油系統(tǒng)抗墜撞設(shè)計并進(jìn)行驗(yàn)證,首次采用APU艙,可有效解決防火和維護(hù)問題,在機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計上,按照抗墜毀要求從座椅、機(jī)身及大部件安裝等多方面進(jìn)行改進(jìn),還前所未有地開展了雷擊、鳥撞等大量試驗(yàn)。
AC313直升機(jī)能夠滿足最新適航安全性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,2012年先后獲得中國民航頒發(fā)的型號合格證和生產(chǎn)許可證,通過航空器邁向市場必不可少的AEG審查。
AC313直升機(jī)項(xiàng)目團(tuán)隊借鑒多年積累的國際合作經(jīng)驗(yàn),按照新的管理模式,在項(xiàng)目啟動之初先清理技術(shù)狀態(tài),確定具體到每套圖樣和零件的完整技術(shù)狀態(tài)清單,徐朝梁說,這有益于實(shí)現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)一體化,保證出圖和工藝的并行開展。研制AC313時的條件已非直8昔日可比,數(shù)字化設(shè)計、制造協(xié)同,數(shù)字化分析,不僅提高了設(shè)計和試驗(yàn)質(zhì)量,還大幅縮短了研制周期,節(jié)省了經(jīng)費(fèi)。
AC313直升機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)復(fù)合材料使用面積達(dá)到50%,特別是采用復(fù)合材料球柔性旋翼系統(tǒng)、全權(quán)限電子調(diào)節(jié)控制發(fā)動機(jī)和綜合化航空電子系統(tǒng),可使直升機(jī)適應(yīng)惡劣氣候和復(fù)雜地形。
AC313的橫空出世,標(biāo)志著我國大型民用直升機(jī)整體技術(shù)跨越到第三代水平。
2010年9月,AC313直升機(jī)飛向了青藏高原,此次高原試飛距離共計約12000公里,單架次飛行達(dá)到1160公里,創(chuàng)造了國產(chǎn)大型運(yùn)輸直升機(jī)一系列飛行紀(jì)錄,展示了AC313直升機(jī)卓越的高原性能。
2011年夏秋之際,AC313直升機(jī)再度飛赴青藏高原開展試飛,這一次,他們飛到了海拔8000米,國產(chǎn)直升機(jī)的高空性能有了顯著進(jìn)步,中國直升機(jī)的高原能力走到了世界先進(jìn)行列。
就在2011年寒冬時節(jié),AC313直升機(jī)又遠(yuǎn)赴黑龍江漠河進(jìn)行高寒試飛,在-40℃的嚴(yán)寒氣候下,仿佛大鵬在空中翩躚,AC313直升機(jī)穿行在茫茫雪原和莽莽森林之上,順利完成了風(fēng)險科目驗(yàn)證。
近幾年,科研人員研制了AC313海監(jiān)型直升機(jī),增強(qiáng)了水上迫降等能力,取得新的技術(shù)突破。通過研制AC系列民用直升機(jī),我國民用直升機(jī)研發(fā)體系更趨完善。
中國直升機(jī)研制之路日益寬廣,不斷綻放異彩。以直升機(jī)高原能力為例,當(dāng)前我國直升機(jī)已在國際上形成差異化優(yōu)勢。新研高原型直升機(jī)充分借鑒了此前AC313直升機(jī)和直8系列型號及其他型號的先進(jìn)成果。
從直8基本型到系列改進(jìn)型,再到AC313系列民用直升機(jī),貫穿其間的是一種堅韌不拔、無堅不摧的中國力量。奮飛新時代,國產(chǎn)直升機(jī)正如AC313的綽號——七彩吉祥鳥,身披七彩霞光,踏著祥云飛翔在浩瀚無垠的天穹。
(作者單位:航空工業(yè)直升機(jī)所)