C919商业运营两周年:日利用率超7小时,航线25条,预计今年下线超50架
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C919商业运营两周年:日利用率超7小时,航线25条,预计今年下线超50架
◆翱翔在祖国领空的歼10飞机。(沈玲摄)
全世界能独立设计、制造战斗机的国家寥寥无几(liáoliáowújǐ)。1998年3月(yuè)23日,歼10在成都首飞(shǒufēi),这是中国航空工业历经50余年,铸就的“工业王冠”。
它的横空出世,将共和国拓路苍穹的历史分成了两段:一段是仿制(fǎngzhì),改进(gǎijìn),尝试研制;一段则是自行设计,现代化的自主研制。
不知不觉(bùzhībùjué)中,歼10已走过20多年。2006年,它成建制装备部队,让整个世界见识了东方猛龙(měnglóng)的(de)利爪;2008年珠海航展、2009年国庆(guóqìng)阅兵,世人终于看清了它的面容,大三角翼的鸭式布局,如一柄出鞘利剑。
那些曾是“机密”的(de)(de)故事,也慢慢解密:从胶片上的设计图,变成(biànchéng)“十号工程”,再到“歼10”大家族,历时38年……前18年数次面临“下马”,而后又“起死回生(qǐsǐhuíshēng)”,最终实现首飞;后20年,是不断试飞突破,不断改进成长的20年。
歼10的(de)降生,源于一个建议。
1981年年底,时任国防科工委副(fù)主任的邹家华(zōujiāhuá)向邓小平同志建议,开始搞新一代歼击机,预计初期投资约5亿元。邓小平批示:“新歼项目较为重要,前期(qiánqī)投资5亿左右,目前花钱也不多,拟同意。”
一般来说,国外搞一个新机型,没有100亿美元拿不下来,而新歼的前期经费仅5亿元(yìyuán),以今天的眼光看,实在太少。但(dàn)在1981年,这可是惊人的数字。要(yào)知道,改革开放后,邓小平一再提出“军队(jūnduì)要忍耐”,以经济建设大局为重。在军费压缩的当口,为什么还要拿出5亿元搞新一代歼击机呢(ne)?
“中国停下来,世界(shìjiè)却在飞(fēi)。”刘亚洲上将曾这样描述上世纪80年代初的中国空军。十年浩劫后(hòu),清点家底,空军装备实在惨得可怜。虽说我军拥有数以千计的歼6,但这种(zhèzhǒng)一代战机,只有防守之功,并无还手之力。
脱胎(tuōtāi)于米格21的(de)第二代(dìèrdài)战机歼7,1966年研制成功,刚开工就赶上“文革”,“文革”后空军装备的歼7和歼7Ⅰ总共不过几十架。
中国(zhōngguó)也曾(céng)下大力气研究高空高速的(de)歼8,并于1969年7月首飞成功。然而,从首飞到(dào)设计定型用了10年。等到歼8达到实用化阶段时,美军的作战飞机早已转向(zhuǎnxiàng)了低空、高速、突防,歼8又落后了。以美国F16、法国“幻影”2000、苏联苏27为代表的主战装备已发展到第三代甚至第四代。
1982年,空军到法国考察“幻影”2000,葛文墉将军亲自试飞后,显然大(dà)受刺激,他撂下话说:“如果将来和他们的飞机对抗,除非是人家犯了(le)错误,否则我们绝对不可能把他们打下来(xiàlái)。”
葛文墉回国后还特地给飞机设计师们讲课,他说(shuō):“我们现在飞远航,飞行员(fēixíngyuán)必须把地图(dìtú)放在膝盖上,按速度表的读数和时钟记的时间(shíjiān)估算里程,按罗盘在地图上定出当时的位置,而‘幻影’2000则已经计算机化了。它有平显,飞行员只要将指示标识对准地面目标,就(jiù)飞到了,用不着飞行员去心算,这样又快又准。”
如今寻常(xúncháng)的导航系统,在(zài)当时对那些研究飞机的设计师们,竟也是闻所未闻的新玩意儿。显然,我们早被人家远远抛在后面。
更(gèng)紧迫的是,上世纪80年代初,世界局部战争烽烟四起,战争形态也(yě)在发生变化。
1981年,以色列空军14架飞机编队,摧毁了伊拉克的塔(tǎ)穆兹核反应堆,之后全部安全返航(fǎnháng),全程2000余公里。
空军指挥学院训练部副(fù)部长王明亮总结说,“80年代,一系列局部战争有几个鲜明的特征。一是空中力量起(qǐ)主导作用,二是空中力量的主要作用是进攻,三是已经(yǐjīng)开始(kāishǐ)出现信息化战争的苗头,开始使用精确制导武器。”
如何应对这些变化?邓小平提出“首先要有强大的空军,要取得制空权。否则(fǒuzé),什么仗都打不下来”。这是(shì)把空军摆到了军队现代化建设的首要地位(shǒuyàodìwèi)。
空军现代化,买新机无疑(wúyí)是(shì)最快捷(kuàijié)的方式。为了买不买“幻影”,空军曾组织专家研讨了一个月(yígèyuè)。最后一算账,部队的采购费用,只够买24架空机,要使用,不但要买飞机,还有地面维护、武器弹药等配套也要买,总共得花几百亿。
中美建交后的蜜月期,中美还(hái)曾想(xiǎng)合作改造歼8,美方同意提供低端发动机和雷达,不过后来因为美国公司反悔,只能作罢。
战斗机因其对抗属性,只能搞自主研发。中国(zhōngguó)航空工业重新制定了“更新一代、研制一代、预研(yùyán)一代”的发展方针,即用歼7、歼8替代老式战机歼6;加速研制歼7、歼8的后继(hòujì)改进型(gǎijìnxíng)战机;预研能够满足2000年前后空、海军作战需要的先进战机。
新歼研制拉开序幕,但它要(yào)达到什么技术指标,才能与2000年世界先进飞机抗衡?什么样的方案才能既符合中国国情(zhōngguóguóqíng),又适应(shìyìng)现代战争需要?一切还有待研究。
1982年2月,第一次新歼方案论证会在(zài)京召开,有关领导和航空界专家141人参加(cānjiā)。会上提出(tíchū)新型歼击机的(de)空战能力要优于现有的歼8Ⅱ以及苏联当时的米格23歼击机,争取性能接近美制F16战斗机。
为此,沈阳飞机设计研究所(yánjiūsuǒ)(suǒ)(601所)和南昌的洪都650所,挑灯夜战,不到一个月就拿出了两个设计方案。
沈阳601所的(de)(de)方案(fāngàn),是在歼(jiān)13基础上重生的边条翼布局战斗机。歼8首飞后,空军对(duì)其性能并不满意,根据越南战争中的教训,尤其希望改进空战格斗性能。因此,歼13的研究目标是一款类似于早期F16的格斗战斗机。在空军,歼13被命名为“2号任务”,可见其重要性。
南昌所(suǒ)的方案是以强6为基础的衍生改进款。由于强6固有的结构复杂,重量大,可靠性差,所以(suǒyǐ)从一开始,这一方案就不被人看好。
总共只有两个方案,而强6衍生方案又是(shì)来打(dǎ)酱油的,这样一来,601所的方案,几乎被内定为胜出方案。
这也在情理之中,苏联专家撤走以后,国防部集中所有的(de)战斗机设计力量,在沈阳组建了601所。在飞机设计领域,601所是(shì)名副其实(míngfùqíshí)的“共和国长子”。
至此,新歼与宋文骢(sòngwéncōng)(后来(lái)的歼10总设计师)和成都飞机设计研究所(suǒ)(611所)还没有任何关系,他们甚至连(lián)参与竞标的机会都没有。航空部只是临时通知他们,来4个人到北京参加评审会,帮兄弟单位“参谋、完善”。
当时611所,刚刚经历(jīnglì)了歼(jiān)9项目的(de)惨败;总设计师宋文骢还在贵州做歼7Ⅲ的技术交底工作。接到通知后,宋文骢匆匆赶往北京,不过他留了一个心眼,让同事把研究歼9时的鸭式方案资料也带上。
◆宋文骢
让宋文骢措手不及(cuòshǒubùjí)的是,预备会后,时任航空部军机(jūnjī)局副局长的王若松突然到房间找到宋文骢,开口就问611所(suǒ)是不是也有可供参考的方案?并要求他在评审会上做一个汇报。
由于事先(shìxiān)毫无准备,611所手头连个模型都没有。他们只得去隔壁房间临时借了几张(jǐzhāng)透明胶片(jiāopiàn)和绘图工具,又熬个通宵,把一些重要图形、曲线和参数画在胶片上。
601所来了30余人(yúrén),准备充分,第二天(dìèrtiān)一整天都由他们占据演讲台。因为是临时安排,王(wáng)副局长只为611所在日程表之外争取到了15分钟。
第三天,在兄弟单位汇报的间隙,宋文骢抓住机会(zhuāzhùjīhuì),从未来战争怎么打讲起,又话锋一转,提出应对超视距空战,战机应该具备的基本技战术指标,而要实现这些指标,新歼所应(suǒyīng)具备的性能,比如要有中距拦射,要有电子对抗(diànziduìkàng)等等,而这刚好击中了歼13的软肋(ruǎnlèi)。
歼13总体布局参考F16,但在雷达、发动机、导弹、电子设备等子系统上(shàng)比(bǐ)F16逊色,它想赶上F16,但没有超越的野心。
反观611所的方案,采用鸭式布局,当时世界上除了瑞典(ruìdiǎn)的SAAB37,还没有第二家搞这方面研究(yánjiū),可说是(shì)超越F16的“三代半”布局;更加大胆的是,采用当时在国内还属于空白的静不稳定设计,虽然招致质疑,但军队对这种时髦的方案更加青睐(qīnglài)。
用营销学的观点看,601所的方案是在迎合空军(kōngjūn)的需要,而611所的方案,是通过研究未来(wèilái)战争,为空军创造了需要。
为什么宋文骢不但了解飞机(fēijī),还了解空战?原来,早在(zài)抗美援朝期间,他就作为修飞机的机械师参加了空军,因为对空战有着更为感性和直观(zhíguān)的认识,他在研究气动布局时,总会考虑到空军的战术战略。
本来已经(yǐjīng)一边倒内定的方案,开始出现变数。
此后,坊间都传说是宋文骢用15分钟的论证拿下了项目(xiàngmù),不过,歼10项目行政副总指挥晏翔在数十年(shùshínián)后对此作了澄清:“这个(zhègè)说法(shuōfǎ)似乎简单了一些(yīxiē)。这15分钟的方案介绍是凝聚了这个团队长期工作的结晶,他们很早就为这个方案做准备,由于一个很偶然的机会才有了整个设计方案的介绍。”
与其说这次15分钟的汇报(huìbào)是临阵磨枪,不如说这是歼9研究15年(nián)的总结。
歼9项目,是和歼8一起,在1965年作为歼7的(de)后续机型被(bèi)提出来的。出于控制风险的考虑,技术保守的歼8方案被作为主攻方案重点保障,并在1971年很快上天。而歼9项目,因为要求(yāoqiú)太高,在601所(suǒ)并不受重视。
1970年,中国大搞“三线建设”,601所成立成都分所,把研制(yánzhì)歼9的小组直接调去了成都。这个(zhègè)601成都分所,就是后来的611所,当时的任务,就是继续研发(yánfā)歼9。
宋文骢本是601所培养起来的中国第一代本土飞机设计师,但(dàn)“文革”期间也只能种种菜(cài)。起初,转移到(dào)成都名单并没有(méiyǒu)他,但他割舍不下自己钻研了数年的歼9项目,就和妻子买来木板(mùbǎn),自己装箱,踏上了转移之路。让人啼笑皆非的是,由于太过边缘,宋文骢决定随大队出发的事,既没有人同意,也没有人反对。
在成都,歼9项目5次更改设计指标,项目5次上马6次下马,各种(gèzhǒng)设计方案更是无以(wúyǐ)计数。由于项目在1980年终止投资,几乎把611所推到散伙的边缘(biānyuán)。
正所谓祸福相依,为了(le)满足军方极高的技术指标,设计人员采用了当时在国际飞机设计中(zhōng)少有先例(xiānlì)的“无尾+前翼”布局,也就是后来的鸭式布局。而(ér)在歼9的反复(fǎnfù)折腾中,611所把鸭翼与主翼的匹配方案都做了个遍,风洞实验进行了上万次,这种对鸭式布局的深刻理解,在世界范围来说,也是首屈一指的。
失败的歼9,使得宋文骢在这次评审会上,拿出了可以信服的理论依据和试验数据。会议(huìyì)决定,暂不(bù)确定方案,601所(suǒ)和611所各自完善方案,两个月后再议。
4月,第二次(dìèrcì)选型(xuǎnxíng)会如期召开。宋文骢这回有备而来,为了使鸭式布局更有说服力,他亲自用有机玻璃制作了一个飞机(fēijī)模型。可这模型实在太小,下面(xiàmiàn)的同志根本看不清。他灵机一动,把模型拿到幻灯机前,在幕布上投出一个巨大的投影,就像新一代(xīnyídài)战机穿梭在云海里一般。
经过5天(tiān)激辩,空军、海军和总参都投了611所的票,认为鸭式布局更先进。而部分航空专家则担心静不稳定设计风险过大,从而转为支持601所的方案(fāngàn)。第二次会议(huìyì)依然悬而未决。
部分专家的(de)质疑并非没有道理,静不稳定设计可以带来优良机动性(jīdòngxìng),同时却给飞机控制带来极大的挑战。同期的美苏战斗机最多仅把静稳定性放宽至零,而我们却要达到(dádào)负数,这的确让人捏着一把汗。
为了用数据说话,宋文骢团队(tuánduì)硬是(shì)把三年要做的试验,用一年完成了,先后完成了3期的高低速风洞试验、流谱观测试验。歼10的总体气动布局,就是在那时候打下(dǎxià)的基础,包括复合扭转机翼的理论计算和(hé)工程化,都是这个阶段完成的。
1984年(nián)大阅兵中,歼8由于技术问题,没能飞天安门,时任国防部部长的(de)张爱萍将军气头上说“沈飞别搞(biégǎo)其他的了,把歼8弄好就行了”。
同年,军方表态:希望发展有潜力的飞机。可是这款大跨越的新型战机真能设计出来吗?上级把宋文骢等人找(zhǎo)去,问(wèn):“你们敢不敢立(lì)军令状?”宋文骢不假思索(bùjiǎsīsuǒ)地接过纸和笔,又递给他的副手谢品,“你的字比我好,你来写”。
一份斩钉截铁的军令状,催生了直冲霄汉的中国第一款第三代战斗机,项目代号(dàihào)“十号工程”。这项工程如此机密,以至于宋文骢(sòngwéncōng)跟弟弟都绝口不谈。弟弟在他家看到几本(jǐběn)医学书籍,还以为哥哥改行当(dāng)了牙医。
◆歼10空中加油。(沈玲摄)
1986年,歼10项目上马,宋文骢被任命为总设计师。正如有机玻璃投影出的身影一样,十号虽然(suīrán)美好,但却有些(yǒuxiē)缥缈。
一架战斗机的(de)设计,集成了一个国家工业体系的精华,而歼(jiān)10的研制在当时是航空领域规模(guīmó)最大、技术难度最高、协作面最广的复杂系统工程,需要涉及空气动力、电子信息、材料冶金、机械制造等14个部委、100多家单位、数十万人直接参与(zhíjiēcānyù)。
搞一架飞机,就像指挥一个大军团作战。摆在宋文骢面前最现实的问题,是如何把各军工单位聚拢到歼10这面大旗下?为此,他做了一件(yījiàn)在当时备受(bèishòu)非议的事,就是对(duì)苏式军工科研体制进行了改革:
一是建立总(zǒng)设计师系统。系统分为三级:第一级为型号总设计师;第二级为系统总设计师;第三级(dìsānjí)为飞机一次配套新(xīn)产品的总设计师、主任(主管)设计师。这是把参与研制的不同行业、部门的设计师都纳入(nàrù)系统管理。
二是建立技术经济负责制。每一项成品(chéngpǐn)必须坚持先有原理性试验、单个成品试验,再到地面(dìmiàn)系统试验、机上(jīshàng)试验和飞行试验的做法,成品不合格,就不给钱。
三是推广应用计划评审技术。严格型号研制程序,编制各级网络图,从(cóng)方案论证、初步设计、到发设计图和制造、总装几个阶段,每个阶段都必须(bìxū)进行评审,通过评审才能(cáinéng)进入下一个阶段。
四是组织重大技术攻关,对直接影响整个飞机研制(yánzhì)进程的技术问题,由总设计师系统(xìtǒng)组织攻关。
五是坚持全过程(quánguòchéng)质量管理。
上述措施,都是针对当时科研体制(tǐzhì)的弊病提出来的。以前的航空科研体系,虽说也有总设计师,但配套分系统的研制单位(dānwèi),和主机所(suǒ)一样属于航空部下属单位,大家平级。没有明确的上下级隶属关系,结果往往就是扯皮,扯来扯去直到型号完蛋了(le)事。
宋文骢(sòngwéncōng)有针对性(zhēnduìxìng)地进行改革,等于把全国几百个参加研制的厂所,数十万科研人员和工人,都紧紧捆绑到歼10这架飞机上了。
作为总师,没有强有力的(de)手段作保障,如何能够统筹、指挥整个工程的推进呢(ne)?又如何保证相关子系统的研制进度和(hé)质量呢?正是这套成功的项目管理,换来了十号工程的进度和质量。
触动利益(lìyì)的改革,引来冷嘲热讽也不稀奇。有人(rén)这样问宋文骢:“宋总啊,搞一个型号飞机少则10年8年,多则10年20年,你今年已经50多岁了,年龄不饶人啊,这架飞机在你手里(shǒulǐ)最终能(néng)设计定型吗?”
宋文骢的回答很有(yǒu)水平,“我老宋还能活多少年,这架飞机(fēijī)能不能在我手里(shǒulǐ)定型,我说了不算。但有一点可以肯定的是,通过这架飞机的研制,中国一大批现代飞机设计研制的人才肯定会成长起来,我们只要(zhǐyào)为他们铺好了路,到时候我老宋在不在没关系,自然会有比我宋文骢更(gèng)高明的人来接着干。”
正是通过型号设计师队伍的组建,又经过(jīngguò)歼10的实战磨砺,一批年轻设计师成长起来,成了我国航空工业(hángkōnggōngyè)最宝贵的财富。歼20的总设计师杨伟就是宋文骢的弟子(dìzǐ),接班时他和宋文骢相差33岁。
按照国际上不成文的(de)(de)惯例,一架飞机上研制的新产品绝对不能超过30%。超过30%,飞机研制成功的可能性将大打折扣。而歼10研发过程中采用非常多的新设计、新技术、新工艺,就(jiù)连原材料、元器件都要上一个陡峭的台阶。有人断言,“歼10的新产品率超过60%,这(zhè)在航空史上肯定要失败(shībài)的。”
冒险,其实是无奈之举。我国几十年来基本以仿制别人的飞机为主,总是照猫画虎,航空技术储备少(shǎo),工业基础差。另外,歼10飞机是个跨代的型号,技术指标要求高。说白了,新(xīn)(xīn)的机体(jītǐ)、新的发动机、新的航电、新的控制系统(kòngzhìxìtǒng),新的计算机辅助设计与制造技术,什么都是新的!
这些难题如何突破?靠别人还是(háishì)靠自己?时常要面临天人交战(jiāozhàn)的抉择。
比如,歼10对于数控加工水平要求极高,尤其起落架部分,是设计中的一块(yīkuài)硬骨头。为了项目的快速推进,和国外合作(hézuò)被纳入(nàrù)了考虑之中。
然而谈判却陷入了僵局。外国专家高傲地表示:“你们(nǐmen)的技术不行(bùxíng),你们的方案不行,你们的人员不行。这样的起落架你们是搞不出来(chūlái)的!你们肯定干不了的,等你们干不了的时候,随时可以再来找(zhǎo)我们。但那时的价钱我们只能再协商了。”
265万美元(wànměiyuán)的评审费,1100万美元的设计费,换来的仅仅是一个起落架,到底干不干?宋文骢说,即使有(yǒu)这笔钱,也不能这样打水漂。他一直深深记得:1960年苏联专家走(zǒu)了,112厂试飞车间里,不论是(bùlùnshì)装好还是(háishì)没装好的飞机,都成了钢铁垃圾,只能可怜兮兮地躺在厂房的角落里。
“啃别人(biérén)的冷馒头,只能(zhǐnéng)是乞丐。”他告诉负责起落架的同志们:“不要等,不要靠,也不要指望外国人会帮我们(wǒmen),通过(tōngguò)我们自己的努力让歼10飞机的起落架流着我们自己的血液。”此后,200多次的试验,轮胎烧穿了一个又一个,巨大的“咣当”声听了一次又一次,起落架终于可以(kěyǐ)承担起了整个飞机的重量。
上(shàng)世纪90年代初(chū),中国着手引进苏27、苏30等第三代战斗机,空军从训练和装备开始向信息化、现代化(xiàndàihuà)军队的转型。这本是好事,却给歼10带来了最大的危机。
苏27引进后,有(yǒu)高层领导(gāocénglǐngdǎo)提出,歼10别再搞了,还不如拿研发的钱(qián)买飞机,或者再走一遍引进、仿制、改进的道路,能快速形成空军急需的战斗力、快速获得三代战斗机新技术,省钱、省时(shěngshí)、省力,对部队和军工行业都是更好的选择。
时任军委副主席刘华清问(wèn)宋文骢:“老宋,歼10和苏27有何不同(bùtóng)啊?”
宋文骢进行了详细说明和对比,主张两架飞机各有所(suǒ)长,在作战中互相配合,都是解放军所需要(xūyào)的。最终刘华清拍板,“外国飞机再好,也是别人家孩子,歼10搞出来,才是自家孩子有出息(chūxī)”。
压力,不只是来自(láizì)国外,还来自经费。
上世纪80年代末,社会上流行着“搞原子弹的不如卖茶叶蛋的”段子,很多军工企业转型,本来制造飞机的,竟然去制造塑胶手套、饭盒。当时(dāngshí),宋文骢的工资也只有1000元,是广州(guǎngzhōu)一个普通工人的工资水平。由于经费得不到保障,歼10的研制已经在借钱运行了(le)。国防科工委副(fù)主任(zhǔrèn)谢光了解到这些情况后,无可奈何的给了两个字,对内叫“熬”,对外叫“拖(tuō)”。
“你们这是5分钱想上长城,连车票钱都没有。”眼看(yǎnkàn)初步设计完成了,却(què)没法发图;眼看青年人下海了,出国了。宋总拿着他(tā)的有机玻璃模型,不淡定了。
或许是受了立项时的启迪,他(tā)决定把模型放大,先把全尺寸样机搞出来。毕竟,百闻不如一见,全尺寸样机可以让试飞员体验操纵,让设计师印证自己的设计和工艺,也能够给人们一个最(zuì)直观的印象。最重要的是,全尺寸样机可以利用有限的研发经费,展示(zhǎnshì)出阶段成果(chéngguǒ),鼓舞(gǔwǔ)大家的士气。
◆歼10全尺寸样机装配过程中。
虽然不能飞上天,但该有的一样不少:515个部件,1000多条(duōtiáo)导管,30余公里的电缆,1991年8月27日,经过了(le)27个昼夜的拼搏,他们终于让这架银色的飞机出现(chūxiàn)在人们面前。
就在(zài)这一年,海湾战争爆发(bàofā)了。惨烈的画面和意外的结局,给军委领导极大的震动——别说小米加步枪,就是大炮加导弹的时代(shídài)都结束了,取而代之的是飞机加导弹,甚至电子和信息化的时代。
得知歼10的金属样机已经完成,中央和军队的各路领导都到成都参观,江泽民同志定调说(shuō)“新歼是个宝,在某种情况下比原子弹都重要”,从此飞机研制(yánzhì)踏入(tàrù)正常轨道。
全世界能独立设计、制造战斗机(zhàndòujī)的国家寥寥无几。如果说战斗机是工业体系的王冠,那航空发动机就是一个(yígè)国家工业王冠上的宝石。
自主研发(yánfā)的涡喷15发动机迟迟(chíchí)难以出炉,一直是歼10最大的难题。90年代初期(chūqī),空军引进第一批苏27时,还多买了一些AL-31发动机。刘华清将军亲自拍桌子决定,给歼10换新发动机,要不然上天(shàngtiān)没日子!
然而,牵一发而动全身,更何况是心脏。换发动机后(hòu),整架飞机的管线布局都需要(xūyào)进行进一步的改动,几乎等于推倒重来。
1997年6月2日,新歼01机在132厂完成了总装交付。此时距离宋文骢的那个制作胶片的夜晚,已经过去了15年。总算(zǒngsuàn)是曙光初现,“十号”即将从发动机试车(shìchē),到(dào)地面高速滑行,并最终首飞。
谁能想到,接连两次(liǎngcì),发动机开车试验失败,叶片出现大规模损坏,引进的发动机甚至濒临报废,整个工程再(zài)一次阴云笼罩。
虽然说美国的(de)F22试车时,发动机(fādòngjī)也打坏了两台。但和美国比起来,我们哪有那么多的发动机来进行试验?已经戒烟多年的宋文骢,狠狠地抽了几口(jǐkǒu)烟,望着满眼泪水,却依然紧紧咬住嘴唇的员工(yuángōng),只说了一句,“让大家吃饭去吧”。
咽下苦涩的眼泪,他们(tāmen)进行(jìnxíng)了从头到尾的排查、封堵。待发动机再次转动时,终于有了龙吟般的轰鸣,战鹰的心脏终于能正常跳动了。
1998年3月12日,距预计的首飞还有短短的十几个小时,红毯(hóngtǎn)已经铺(pù)好,领导的专机也即将到来。可就在这个节骨眼儿上,机械员张凤贵发现,发动机运转时,机身(jīshēn)漏下了不易察觉的三滴油。
地面漏油可能不意味着(yìwèizhe)什么,但要是出现在空中,燃油稍有泄漏,就可能遇上电火花,说不定(shuōbùdìng)会导致整架飞机瞬间爆炸解体。
“我们(wǒmen)绝对不能放过任何一个微小的(de)疑点,不弄清这三滴油的来源,绝对不能让我们的飞机带着问题上天!”关键时刻,大家重新冷静下来,最终(zuìzhōng)发现,由于俄方改装发动机的时侯,有8个密封处没有进行封堵,导致(dǎozhì)了发动机漏油。
10天后,歼10再度站在停机坪上,可惜天公(tiāngōng)又不作美,阴霾笼罩着机场。从上午9点一直(yìzhí)等到下午4点,气候条件勉强达到首飞(shǒufēi)要求。
指挥员把试飞员雷强(léiqiáng)拉到一边:“雷子,能不能(bùnéng)飞?”历经上百次重大险情,一路从雷阵里(lǐ)走出来的雷强,沉默片刻:从最初24人(rén)试飞小组成员,到5人首席试飞团队,再到今天确定由自己首飞,13年的苦练,不就是为了这一飞吗?他坚定地说:飞!
陪同他的大队政委,看到雷强血脉贲张,像喝多了(le)酒(jiǔ)一样,一把抓过他的手,脉搏竟然(jìngrán)跳到152!跨进座舱,雷强一扭头,发现试飞局局长脸上挂满(guàmǎn)了泪水。从事试飞17年,这还是头一回有人在他飞行前掉泪。“风萧萧兮易水寒”,一股悲壮气氛弥漫着整个机场,萦绕在每个人心头(xīntóu)。
和传统飞机不同,歼10采取了静(jìng)不稳定设计。静稳定飞机和静不稳定飞机好比三轮车(sānlúnchē)和自行车,前者(qiánzhě)好控制,但不灵活;后者机动性好,但对飞控系统依赖性强,一旦飞控出了差错,人为无法操纵。国外首飞电传(diànchuán)飞控飞机,通行的做法是加载重量,使其变成传统的静稳定飞机,待(dài)试飞员完全熟练后再改回来。
航空专家傅前哨告诉北京日报记者,首飞前,他最担心的(de)就是静不稳定设计,还曾写信给(xiěxìngěi)空军,希望采用过渡方案,因为飞机研究(yánjiū)史上,电传飞机试飞没有不摔的。他哪里知道,最难的电传飞控系统,是杨伟这个15岁上大学,21岁就研究生毕业的天才(tiāncái)在把关,之前最为众人担心的部分,却成了(le)歼10最为出彩的地方。
“今天,就是缺胳膊断腿,我雷强也一定要把飞机给(gěi)弄回来!”关闭座舱盖,他一下子(yīxiàzi)全无杂念。点火、滑出、加速、拉杆,飞机腾空而起,雷强操纵战机,有条不紊地做着各种试验动作(dòngzuò)。
按计划完成绕场三圈的飞行后,雷强又主动请缨再飞了一圈。17分钟后,战机一个灵巧的下(xià)滑,稳稳地落在(zài)跑道上。下了飞机,他抱住(bàozhù)宋文骢说:“宋总,这才叫真正的飞机啊!”
◆首飞归来,雷强泪洒机场。
一次划时代的(de)首飞圆满地(dì)划上了句号。回忆起庆功宴,宋文骢的接班人、歼20的总设计师杨伟记得很(hěn)清楚:“那时候‘老头儿’已经68岁了,但他很开心,喝了不少酒,一时兴起还唱了一段俄文歌,高兴地对年轻人说,我出生于3月(yuè)26日,歼10首飞成功是3月23日,以后,我的生日就是(jiùshì)这天了!”
首飞不易,定型(dìngxíng)更难。
国外所有的第三代战机试飞周期均占型号研制周期50%以上,有的竟达(dá)80%。苏27的原型机(yuánxíngjī)经过了10年的试飞之后把项目全局(quánjú)推翻(tuīfān),直至T10S才设计定型;美国的F16边飞边改,前后经历了30年时间;而歼10试飞周期仅占整个型号研制周期的30%。
歼10飞行的安全范围(fànwéi)是(shì)多少(duōshǎo)?对空对地的攻击性能如何?复杂机动的能力又如何?必须有人,用自己高超的技术,试验出了这些临界数据。用英雄试飞员李中华说过(guò)的一句话形容:试飞就像摸电门,如果说(rúguǒshuō)电量开小,不足以达到试飞的效果,而如果一不小心开大,甚至可能会有生命危险。
从基本动作,到对飞行极限的(de)挑战,歼(jiān)10的试飞要闯过30多个科目,包括空中对接、低空大表速、大攻角、空中实弹靶试等(děng)高难动作,可以说是惊心动魄。
2002年8月23日,试飞员邹建国与周殿学的双机编队刚刚起飞不久,就发现了机场尽头沙尘暴的迹象,两架歼10如同离弦的箭返回机场,待最后一架(yījià)飞机落地(luòdì)时,机场已经被黄沙(huángshā)笼罩。
2003年11月24日,试飞员宫庆辉进行全载荷试飞时,飞机的左侧副翼(fùyì)失去控制,瞬间产生了接近60度的倾斜角,他驾驶着(zhe)已经操纵十分困难的战鹰(zhànyīng),平稳地飞回机场,着陆之后,飞行服已经被(bèi)汗水湿透。
2002年(nián)5月6日,试飞员李中华试飞转场特性时(shí),通过一个仪表的不正常读数判断出了飞机(fēijī)的液压系统可能存在漏油,他果断放下起落架(qǐluòjià),就近选择着陆。事后证明,如果晚1分钟,飞机的起落架就放不下来了。
2003年8月23日,试飞员徐勇凌,利用新的方式实现了空中加油的对接(duìjiē)。同时(tóngshí)中国突破了鸭式布局飞机的空中加油难关,为歼(jiān)10的正式列装扫清了障碍。
2003年12月25日,实弹打靶,面对突然锁定的靶机,徐勇凌果断使用(shǐyòng)备用方案,发射导弹,击中目标(jīzhòngmùbiāo)。若(ruò)再晚几秒,靶机就会飞出空中走廊。
国外的三代机试飞(shìfēi)(shìfēi)中,无一例外都有摔飞机的惨痛经历。然而在歼10的试飞中,虽然飞机出现过故障,但从没有一次事故导致机毁人亡,堪称试飞史上(shǐshàng)的“零伤亡”奇迹。
这些(zhèxiē)奇迹背后,除了功勋试飞员艺高人胆大,还与歼10优良的人机界面相关。过去苏式研发体制(tǐzhì)毫不重视操作者的感受,导致人机工效恶名(èmíng)远扬。
宋文骢的研发团队吸取教训(xīqǔjiàoxùn),自始至终(zìshǐzhìzhōng)要求试飞员参与飞机设计,仅雷强就提出各种改进设计建议100多项。
比如驾驶杆、油门杆,当初都是试飞员们用橡皮泥(xiàngpíní)捏出来的(de)。油门杆上的9个(gè)按钮应该怎么(zěnme)布置,怎么样才能既舒服,又能把几个手指都利用起来,这都是飞行员提出来的。再比如控制系统,雷强在试飞时(shí)发现拉杆时反馈的力量过大,就要求设计人员逐渐往下减,直到合适。然后又让许多飞行员来试用,直到大家都认可。
试飞员直接参与飞机设计,不仅(bùjǐn)使新(xīn)研制的飞机更便于操控,还大大提高工作效率和整体研制进度。像雷强这样的试飞员,被誉为半个总(zǒng)设计师。
2006年12月29日,新华社报道:“歼10将成建制装备(zhuāngbèi)部队,形成作战能力”。这是歼10揭开了层层面纱,第一次在(zài)公众面前亮相。实际上(shíjìshàng),在此之前,歼10战斗机已经装备部队。
1999年(nián),科索沃战争爆发,78天的战争,全由空军完成,且(qiě)号称(hàochēng)零伤亡。现代战争再一次显现出对空军的倚重,中国空军的战略也从防守型,变为了“攻防兼备”。
形势所迫,歼10尚未设计定型,军委领导就决定先(xiān)投入批量生产,交付部队提前使用——这个决定,开创了我国战斗机研制(yánzhì)的(de)先河,也实现了我国航空武器装备从第二代到第三代的跨越。
2003年3月,首批飞机交付部队,宋文骢深情讲道(jiǎngdào):“新歼到今年已经18岁了,终于可以参军了。”在座的航空人无不动容,要知道歼10飞机是中国(zhōngguó)(zhōngguó)人的“争气机”,它(tā)在“银河号”受尽(shòujǐn)屈辱的航行中,它在驻南联盟大使馆被炸的废墟里,它在王伟惊天地泣鬼神的那一撞击上,把中国人、航空人的悲愤和憋屈(biēqū),化成了埋头苦干、励精图治。
傅前哨(qiánshào)说,以歼10为(wèi)代表,中国的航空工业与西方的差距不再是“望尘莫及”,而是“望其项背”了。
在(zài)歼10研制过程中,还催生了我国第一个(dìyígè)航空电子系统研究室;我国第一个具有国际先进(xiānjìn)水平的数字式电传飞控系统铁鸟试验台;国内第一个高度综合化航电武器系统动态模拟综合试验台等(děng)多个航空科研设计机构。
宋文骢曾经(céngjīng)这样评价歼(jiān)10走过的两个18年:前18年是我们努力论证研制,尝试手工制造,最终实现首飞(shǒufēi)的18年;后18年,是歼10不断试飞突破,列装部队,成长的18年。然而,他(tā)却没能够等到歼10的18岁生日,在孩子生日的前一天,悄然驾鹤西去。
2018年2月9日,我国自主研制(yánzhì)的新一代隐身战机歼20,开始列装空军作战部队,担负起守卫(shǒuwèi)祖国空天的使命。
其实,在歼10首飞成功之后,宋文骢(sòngwéncōng)就将试飞组织工作交给了杨伟,自己则(zé)继续带领气动设计小组,开始了下一代战机气动设计的摸索。最终宋文骢提出了“小展弦比升力体鸭式布局”,通过机头(jītóu)涡、前边条涡(tiáowō)、鸭翼涡、边条涡、主翼涡等(děng)诸多涡流的耦合,达到了空前的气动性能。而这个布局,也进而发展成了现在的歼20。
看着(kànzhe)写字台前与恩师宋文骢的合影,歼(jiān)20总设计师杨伟思绪万千,如果当初没有宋文骢那句“别走了”,他也许会出国留学(liúxué),与中国的新一代战机失之交臂。
从歼(jiān)10到歼20的研制,中国跨代的两型(liǎngxíng)战机首飞(shǒufēi)时间仅相隔15年,歼10研发培养出的团队,正展现了强大的设计能力,使得中国成为世界第二个服役隐身重型战机的国家。
如雷强所说,如果说设计飞机(fēijī)好比小学生学写(xiě)字。仿制歼(jiān)6、歼7就是(jiùshì)学正楷,然后在设计歼7的时候就开始写行楷了;到研制歼10就有些许多地方开始自行探索发挥了,属于草书;再到4代机,咱们就不用再受到字帖的限制,可以自成一体了。
本文原载于2018年9月4日《北京日报(běijīngrìbào)》
来源:《党史博采(bócǎi)》微信公众号

◆翱翔在祖国领空的歼10飞机。(沈玲摄)
全世界能独立设计、制造战斗机的国家寥寥无几(liáoliáowújǐ)。1998年3月(yuè)23日,歼10在成都首飞(shǒufēi),这是中国航空工业历经50余年,铸就的“工业王冠”。
它的横空出世,将共和国拓路苍穹的历史分成了两段:一段是仿制(fǎngzhì),改进(gǎijìn),尝试研制;一段则是自行设计,现代化的自主研制。
不知不觉(bùzhībùjué)中,歼10已走过20多年。2006年,它成建制装备部队,让整个世界见识了东方猛龙(měnglóng)的(de)利爪;2008年珠海航展、2009年国庆(guóqìng)阅兵,世人终于看清了它的面容,大三角翼的鸭式布局,如一柄出鞘利剑。
那些曾是“机密”的(de)(de)故事,也慢慢解密:从胶片上的设计图,变成(biànchéng)“十号工程”,再到“歼10”大家族,历时38年……前18年数次面临“下马”,而后又“起死回生(qǐsǐhuíshēng)”,最终实现首飞;后20年,是不断试飞突破,不断改进成长的20年。
歼10的(de)降生,源于一个建议。
1981年年底,时任国防科工委副(fù)主任的邹家华(zōujiāhuá)向邓小平同志建议,开始搞新一代歼击机,预计初期投资约5亿元。邓小平批示:“新歼项目较为重要,前期(qiánqī)投资5亿左右,目前花钱也不多,拟同意。”
一般来说,国外搞一个新机型,没有100亿美元拿不下来,而新歼的前期经费仅5亿元(yìyuán),以今天的眼光看,实在太少。但(dàn)在1981年,这可是惊人的数字。要(yào)知道,改革开放后,邓小平一再提出“军队(jūnduì)要忍耐”,以经济建设大局为重。在军费压缩的当口,为什么还要拿出5亿元搞新一代歼击机呢(ne)?
“中国停下来,世界(shìjiè)却在飞(fēi)。”刘亚洲上将曾这样描述上世纪80年代初的中国空军。十年浩劫后(hòu),清点家底,空军装备实在惨得可怜。虽说我军拥有数以千计的歼6,但这种(zhèzhǒng)一代战机,只有防守之功,并无还手之力。
脱胎(tuōtāi)于米格21的(de)第二代(dìèrdài)战机歼7,1966年研制成功,刚开工就赶上“文革”,“文革”后空军装备的歼7和歼7Ⅰ总共不过几十架。
中国(zhōngguó)也曾(céng)下大力气研究高空高速的(de)歼8,并于1969年7月首飞成功。然而,从首飞到(dào)设计定型用了10年。等到歼8达到实用化阶段时,美军的作战飞机早已转向(zhuǎnxiàng)了低空、高速、突防,歼8又落后了。以美国F16、法国“幻影”2000、苏联苏27为代表的主战装备已发展到第三代甚至第四代。
1982年,空军到法国考察“幻影”2000,葛文墉将军亲自试飞后,显然大(dà)受刺激,他撂下话说:“如果将来和他们的飞机对抗,除非是人家犯了(le)错误,否则我们绝对不可能把他们打下来(xiàlái)。”
葛文墉回国后还特地给飞机设计师们讲课,他说(shuō):“我们现在飞远航,飞行员(fēixíngyuán)必须把地图(dìtú)放在膝盖上,按速度表的读数和时钟记的时间(shíjiān)估算里程,按罗盘在地图上定出当时的位置,而‘幻影’2000则已经计算机化了。它有平显,飞行员只要将指示标识对准地面目标,就(jiù)飞到了,用不着飞行员去心算,这样又快又准。”
如今寻常(xúncháng)的导航系统,在(zài)当时对那些研究飞机的设计师们,竟也是闻所未闻的新玩意儿。显然,我们早被人家远远抛在后面。
更(gèng)紧迫的是,上世纪80年代初,世界局部战争烽烟四起,战争形态也(yě)在发生变化。
1981年,以色列空军14架飞机编队,摧毁了伊拉克的塔(tǎ)穆兹核反应堆,之后全部安全返航(fǎnháng),全程2000余公里。
空军指挥学院训练部副(fù)部长王明亮总结说,“80年代,一系列局部战争有几个鲜明的特征。一是空中力量起(qǐ)主导作用,二是空中力量的主要作用是进攻,三是已经(yǐjīng)开始(kāishǐ)出现信息化战争的苗头,开始使用精确制导武器。”
如何应对这些变化?邓小平提出“首先要有强大的空军,要取得制空权。否则(fǒuzé),什么仗都打不下来”。这是(shì)把空军摆到了军队现代化建设的首要地位(shǒuyàodìwèi)。
空军现代化,买新机无疑(wúyí)是(shì)最快捷(kuàijié)的方式。为了买不买“幻影”,空军曾组织专家研讨了一个月(yígèyuè)。最后一算账,部队的采购费用,只够买24架空机,要使用,不但要买飞机,还有地面维护、武器弹药等配套也要买,总共得花几百亿。
中美建交后的蜜月期,中美还(hái)曾想(xiǎng)合作改造歼8,美方同意提供低端发动机和雷达,不过后来因为美国公司反悔,只能作罢。
战斗机因其对抗属性,只能搞自主研发。中国(zhōngguó)航空工业重新制定了“更新一代、研制一代、预研(yùyán)一代”的发展方针,即用歼7、歼8替代老式战机歼6;加速研制歼7、歼8的后继(hòujì)改进型(gǎijìnxíng)战机;预研能够满足2000年前后空、海军作战需要的先进战机。
新歼研制拉开序幕,但它要(yào)达到什么技术指标,才能与2000年世界先进飞机抗衡?什么样的方案才能既符合中国国情(zhōngguóguóqíng),又适应(shìyìng)现代战争需要?一切还有待研究。
1982年2月,第一次新歼方案论证会在(zài)京召开,有关领导和航空界专家141人参加(cānjiā)。会上提出(tíchū)新型歼击机的(de)空战能力要优于现有的歼8Ⅱ以及苏联当时的米格23歼击机,争取性能接近美制F16战斗机。
为此,沈阳飞机设计研究所(yánjiūsuǒ)(suǒ)(601所)和南昌的洪都650所,挑灯夜战,不到一个月就拿出了两个设计方案。
沈阳601所的(de)(de)方案(fāngàn),是在歼(jiān)13基础上重生的边条翼布局战斗机。歼8首飞后,空军对(duì)其性能并不满意,根据越南战争中的教训,尤其希望改进空战格斗性能。因此,歼13的研究目标是一款类似于早期F16的格斗战斗机。在空军,歼13被命名为“2号任务”,可见其重要性。
南昌所(suǒ)的方案是以强6为基础的衍生改进款。由于强6固有的结构复杂,重量大,可靠性差,所以(suǒyǐ)从一开始,这一方案就不被人看好。
总共只有两个方案,而强6衍生方案又是(shì)来打(dǎ)酱油的,这样一来,601所的方案,几乎被内定为胜出方案。
这也在情理之中,苏联专家撤走以后,国防部集中所有的(de)战斗机设计力量,在沈阳组建了601所。在飞机设计领域,601所是(shì)名副其实(míngfùqíshí)的“共和国长子”。
至此,新歼与宋文骢(sòngwéncōng)(后来(lái)的歼10总设计师)和成都飞机设计研究所(suǒ)(611所)还没有任何关系,他们甚至连(lián)参与竞标的机会都没有。航空部只是临时通知他们,来4个人到北京参加评审会,帮兄弟单位“参谋、完善”。
当时611所,刚刚经历(jīnglì)了歼(jiān)9项目的(de)惨败;总设计师宋文骢还在贵州做歼7Ⅲ的技术交底工作。接到通知后,宋文骢匆匆赶往北京,不过他留了一个心眼,让同事把研究歼9时的鸭式方案资料也带上。
◆宋文骢
让宋文骢措手不及(cuòshǒubùjí)的是,预备会后,时任航空部军机(jūnjī)局副局长的王若松突然到房间找到宋文骢,开口就问611所(suǒ)是不是也有可供参考的方案?并要求他在评审会上做一个汇报。
由于事先(shìxiān)毫无准备,611所手头连个模型都没有。他们只得去隔壁房间临时借了几张(jǐzhāng)透明胶片(jiāopiàn)和绘图工具,又熬个通宵,把一些重要图形、曲线和参数画在胶片上。
601所来了30余人(yúrén),准备充分,第二天(dìèrtiān)一整天都由他们占据演讲台。因为是临时安排,王(wáng)副局长只为611所在日程表之外争取到了15分钟。
第三天,在兄弟单位汇报的间隙,宋文骢抓住机会(zhuāzhùjīhuì),从未来战争怎么打讲起,又话锋一转,提出应对超视距空战,战机应该具备的基本技战术指标,而要实现这些指标,新歼所应(suǒyīng)具备的性能,比如要有中距拦射,要有电子对抗(diànziduìkàng)等等,而这刚好击中了歼13的软肋(ruǎnlèi)。
歼13总体布局参考F16,但在雷达、发动机、导弹、电子设备等子系统上(shàng)比(bǐ)F16逊色,它想赶上F16,但没有超越的野心。
反观611所的方案,采用鸭式布局,当时世界上除了瑞典(ruìdiǎn)的SAAB37,还没有第二家搞这方面研究(yánjiū),可说是(shì)超越F16的“三代半”布局;更加大胆的是,采用当时在国内还属于空白的静不稳定设计,虽然招致质疑,但军队对这种时髦的方案更加青睐(qīnglài)。
用营销学的观点看,601所的方案是在迎合空军(kōngjūn)的需要,而611所的方案,是通过研究未来(wèilái)战争,为空军创造了需要。
为什么宋文骢不但了解飞机(fēijī),还了解空战?原来,早在(zài)抗美援朝期间,他就作为修飞机的机械师参加了空军,因为对空战有着更为感性和直观(zhíguān)的认识,他在研究气动布局时,总会考虑到空军的战术战略。
本来已经(yǐjīng)一边倒内定的方案,开始出现变数。
此后,坊间都传说是宋文骢用15分钟的论证拿下了项目(xiàngmù),不过,歼10项目行政副总指挥晏翔在数十年(shùshínián)后对此作了澄清:“这个(zhègè)说法(shuōfǎ)似乎简单了一些(yīxiē)。这15分钟的方案介绍是凝聚了这个团队长期工作的结晶,他们很早就为这个方案做准备,由于一个很偶然的机会才有了整个设计方案的介绍。”
与其说这次15分钟的汇报(huìbào)是临阵磨枪,不如说这是歼9研究15年(nián)的总结。
歼9项目,是和歼8一起,在1965年作为歼7的(de)后续机型被(bèi)提出来的。出于控制风险的考虑,技术保守的歼8方案被作为主攻方案重点保障,并在1971年很快上天。而歼9项目,因为要求(yāoqiú)太高,在601所(suǒ)并不受重视。
1970年,中国大搞“三线建设”,601所成立成都分所,把研制(yánzhì)歼9的小组直接调去了成都。这个(zhègè)601成都分所,就是后来的611所,当时的任务,就是继续研发(yánfā)歼9。
宋文骢本是601所培养起来的中国第一代本土飞机设计师,但(dàn)“文革”期间也只能种种菜(cài)。起初,转移到(dào)成都名单并没有(méiyǒu)他,但他割舍不下自己钻研了数年的歼9项目,就和妻子买来木板(mùbǎn),自己装箱,踏上了转移之路。让人啼笑皆非的是,由于太过边缘,宋文骢决定随大队出发的事,既没有人同意,也没有人反对。
在成都,歼9项目5次更改设计指标,项目5次上马6次下马,各种(gèzhǒng)设计方案更是无以(wúyǐ)计数。由于项目在1980年终止投资,几乎把611所推到散伙的边缘(biānyuán)。
正所谓祸福相依,为了(le)满足军方极高的技术指标,设计人员采用了当时在国际飞机设计中(zhōng)少有先例(xiānlì)的“无尾+前翼”布局,也就是后来的鸭式布局。而(ér)在歼9的反复(fǎnfù)折腾中,611所把鸭翼与主翼的匹配方案都做了个遍,风洞实验进行了上万次,这种对鸭式布局的深刻理解,在世界范围来说,也是首屈一指的。
失败的歼9,使得宋文骢在这次评审会上,拿出了可以信服的理论依据和试验数据。会议(huìyì)决定,暂不(bù)确定方案,601所(suǒ)和611所各自完善方案,两个月后再议。
4月,第二次(dìèrcì)选型(xuǎnxíng)会如期召开。宋文骢这回有备而来,为了使鸭式布局更有说服力,他亲自用有机玻璃制作了一个飞机(fēijī)模型。可这模型实在太小,下面(xiàmiàn)的同志根本看不清。他灵机一动,把模型拿到幻灯机前,在幕布上投出一个巨大的投影,就像新一代(xīnyídài)战机穿梭在云海里一般。
经过5天(tiān)激辩,空军、海军和总参都投了611所的票,认为鸭式布局更先进。而部分航空专家则担心静不稳定设计风险过大,从而转为支持601所的方案(fāngàn)。第二次会议(huìyì)依然悬而未决。
部分专家的(de)质疑并非没有道理,静不稳定设计可以带来优良机动性(jīdòngxìng),同时却给飞机控制带来极大的挑战。同期的美苏战斗机最多仅把静稳定性放宽至零,而我们却要达到(dádào)负数,这的确让人捏着一把汗。
为了用数据说话,宋文骢团队(tuánduì)硬是(shì)把三年要做的试验,用一年完成了,先后完成了3期的高低速风洞试验、流谱观测试验。歼10的总体气动布局,就是在那时候打下(dǎxià)的基础,包括复合扭转机翼的理论计算和(hé)工程化,都是这个阶段完成的。
1984年(nián)大阅兵中,歼8由于技术问题,没能飞天安门,时任国防部部长的(de)张爱萍将军气头上说“沈飞别搞(biégǎo)其他的了,把歼8弄好就行了”。
同年,军方表态:希望发展有潜力的飞机。可是这款大跨越的新型战机真能设计出来吗?上级把宋文骢等人找(zhǎo)去,问(wèn):“你们敢不敢立(lì)军令状?”宋文骢不假思索(bùjiǎsīsuǒ)地接过纸和笔,又递给他的副手谢品,“你的字比我好,你来写”。
一份斩钉截铁的军令状,催生了直冲霄汉的中国第一款第三代战斗机,项目代号(dàihào)“十号工程”。这项工程如此机密,以至于宋文骢(sòngwéncōng)跟弟弟都绝口不谈。弟弟在他家看到几本(jǐběn)医学书籍,还以为哥哥改行当(dāng)了牙医。
◆歼10空中加油。(沈玲摄)
1986年,歼10项目上马,宋文骢被任命为总设计师。正如有机玻璃投影出的身影一样,十号虽然(suīrán)美好,但却有些(yǒuxiē)缥缈。
一架战斗机的(de)设计,集成了一个国家工业体系的精华,而歼(jiān)10的研制在当时是航空领域规模(guīmó)最大、技术难度最高、协作面最广的复杂系统工程,需要涉及空气动力、电子信息、材料冶金、机械制造等14个部委、100多家单位、数十万人直接参与(zhíjiēcānyù)。
搞一架飞机,就像指挥一个大军团作战。摆在宋文骢面前最现实的问题,是如何把各军工单位聚拢到歼10这面大旗下?为此,他做了一件(yījiàn)在当时备受(bèishòu)非议的事,就是对(duì)苏式军工科研体制进行了改革:
一是建立总(zǒng)设计师系统。系统分为三级:第一级为型号总设计师;第二级为系统总设计师;第三级(dìsānjí)为飞机一次配套新(xīn)产品的总设计师、主任(主管)设计师。这是把参与研制的不同行业、部门的设计师都纳入(nàrù)系统管理。
二是建立技术经济负责制。每一项成品(chéngpǐn)必须坚持先有原理性试验、单个成品试验,再到地面(dìmiàn)系统试验、机上(jīshàng)试验和飞行试验的做法,成品不合格,就不给钱。
三是推广应用计划评审技术。严格型号研制程序,编制各级网络图,从(cóng)方案论证、初步设计、到发设计图和制造、总装几个阶段,每个阶段都必须(bìxū)进行评审,通过评审才能(cáinéng)进入下一个阶段。
四是组织重大技术攻关,对直接影响整个飞机研制(yánzhì)进程的技术问题,由总设计师系统(xìtǒng)组织攻关。
五是坚持全过程(quánguòchéng)质量管理。
上述措施,都是针对当时科研体制(tǐzhì)的弊病提出来的。以前的航空科研体系,虽说也有总设计师,但配套分系统的研制单位(dānwèi),和主机所(suǒ)一样属于航空部下属单位,大家平级。没有明确的上下级隶属关系,结果往往就是扯皮,扯来扯去直到型号完蛋了(le)事。
宋文骢(sòngwéncōng)有针对性(zhēnduìxìng)地进行改革,等于把全国几百个参加研制的厂所,数十万科研人员和工人,都紧紧捆绑到歼10这架飞机上了。
作为总师,没有强有力的(de)手段作保障,如何能够统筹、指挥整个工程的推进呢(ne)?又如何保证相关子系统的研制进度和(hé)质量呢?正是这套成功的项目管理,换来了十号工程的进度和质量。
触动利益(lìyì)的改革,引来冷嘲热讽也不稀奇。有人(rén)这样问宋文骢:“宋总啊,搞一个型号飞机少则10年8年,多则10年20年,你今年已经50多岁了,年龄不饶人啊,这架飞机在你手里(shǒulǐ)最终能(néng)设计定型吗?”
宋文骢的回答很有(yǒu)水平,“我老宋还能活多少年,这架飞机(fēijī)能不能在我手里(shǒulǐ)定型,我说了不算。但有一点可以肯定的是,通过这架飞机的研制,中国一大批现代飞机设计研制的人才肯定会成长起来,我们只要(zhǐyào)为他们铺好了路,到时候我老宋在不在没关系,自然会有比我宋文骢更(gèng)高明的人来接着干。”
正是通过型号设计师队伍的组建,又经过(jīngguò)歼10的实战磨砺,一批年轻设计师成长起来,成了我国航空工业(hángkōnggōngyè)最宝贵的财富。歼20的总设计师杨伟就是宋文骢的弟子(dìzǐ),接班时他和宋文骢相差33岁。
按照国际上不成文的(de)(de)惯例,一架飞机上研制的新产品绝对不能超过30%。超过30%,飞机研制成功的可能性将大打折扣。而歼10研发过程中采用非常多的新设计、新技术、新工艺,就(jiù)连原材料、元器件都要上一个陡峭的台阶。有人断言,“歼10的新产品率超过60%,这(zhè)在航空史上肯定要失败(shībài)的。”
冒险,其实是无奈之举。我国几十年来基本以仿制别人的飞机为主,总是照猫画虎,航空技术储备少(shǎo),工业基础差。另外,歼10飞机是个跨代的型号,技术指标要求高。说白了,新(xīn)(xīn)的机体(jītǐ)、新的发动机、新的航电、新的控制系统(kòngzhìxìtǒng),新的计算机辅助设计与制造技术,什么都是新的!
这些难题如何突破?靠别人还是(háishì)靠自己?时常要面临天人交战(jiāozhàn)的抉择。
比如,歼10对于数控加工水平要求极高,尤其起落架部分,是设计中的一块(yīkuài)硬骨头。为了项目的快速推进,和国外合作(hézuò)被纳入(nàrù)了考虑之中。
然而谈判却陷入了僵局。外国专家高傲地表示:“你们(nǐmen)的技术不行(bùxíng),你们的方案不行,你们的人员不行。这样的起落架你们是搞不出来(chūlái)的!你们肯定干不了的,等你们干不了的时候,随时可以再来找(zhǎo)我们。但那时的价钱我们只能再协商了。”
265万美元(wànměiyuán)的评审费,1100万美元的设计费,换来的仅仅是一个起落架,到底干不干?宋文骢说,即使有(yǒu)这笔钱,也不能这样打水漂。他一直深深记得:1960年苏联专家走(zǒu)了,112厂试飞车间里,不论是(bùlùnshì)装好还是(háishì)没装好的飞机,都成了钢铁垃圾,只能可怜兮兮地躺在厂房的角落里。
“啃别人(biérén)的冷馒头,只能(zhǐnéng)是乞丐。”他告诉负责起落架的同志们:“不要等,不要靠,也不要指望外国人会帮我们(wǒmen),通过(tōngguò)我们自己的努力让歼10飞机的起落架流着我们自己的血液。”此后,200多次的试验,轮胎烧穿了一个又一个,巨大的“咣当”声听了一次又一次,起落架终于可以(kěyǐ)承担起了整个飞机的重量。
上(shàng)世纪90年代初(chū),中国着手引进苏27、苏30等第三代战斗机,空军从训练和装备开始向信息化、现代化(xiàndàihuà)军队的转型。这本是好事,却给歼10带来了最大的危机。
苏27引进后,有(yǒu)高层领导(gāocénglǐngdǎo)提出,歼10别再搞了,还不如拿研发的钱(qián)买飞机,或者再走一遍引进、仿制、改进的道路,能快速形成空军急需的战斗力、快速获得三代战斗机新技术,省钱、省时(shěngshí)、省力,对部队和军工行业都是更好的选择。
时任军委副主席刘华清问(wèn)宋文骢:“老宋,歼10和苏27有何不同(bùtóng)啊?”
宋文骢进行了详细说明和对比,主张两架飞机各有所(suǒ)长,在作战中互相配合,都是解放军所需要(xūyào)的。最终刘华清拍板,“外国飞机再好,也是别人家孩子,歼10搞出来,才是自家孩子有出息(chūxī)”。
压力,不只是来自(láizì)国外,还来自经费。
上世纪80年代末,社会上流行着“搞原子弹的不如卖茶叶蛋的”段子,很多军工企业转型,本来制造飞机的,竟然去制造塑胶手套、饭盒。当时(dāngshí),宋文骢的工资也只有1000元,是广州(guǎngzhōu)一个普通工人的工资水平。由于经费得不到保障,歼10的研制已经在借钱运行了(le)。国防科工委副(fù)主任(zhǔrèn)谢光了解到这些情况后,无可奈何的给了两个字,对内叫“熬”,对外叫“拖(tuō)”。
“你们这是5分钱想上长城,连车票钱都没有。”眼看(yǎnkàn)初步设计完成了,却(què)没法发图;眼看青年人下海了,出国了。宋总拿着他(tā)的有机玻璃模型,不淡定了。
或许是受了立项时的启迪,他(tā)决定把模型放大,先把全尺寸样机搞出来。毕竟,百闻不如一见,全尺寸样机可以让试飞员体验操纵,让设计师印证自己的设计和工艺,也能够给人们一个最(zuì)直观的印象。最重要的是,全尺寸样机可以利用有限的研发经费,展示(zhǎnshì)出阶段成果(chéngguǒ),鼓舞(gǔwǔ)大家的士气。
◆歼10全尺寸样机装配过程中。
虽然不能飞上天,但该有的一样不少:515个部件,1000多条(duōtiáo)导管,30余公里的电缆,1991年8月27日,经过了(le)27个昼夜的拼搏,他们终于让这架银色的飞机出现(chūxiàn)在人们面前。
就在(zài)这一年,海湾战争爆发(bàofā)了。惨烈的画面和意外的结局,给军委领导极大的震动——别说小米加步枪,就是大炮加导弹的时代(shídài)都结束了,取而代之的是飞机加导弹,甚至电子和信息化的时代。
得知歼10的金属样机已经完成,中央和军队的各路领导都到成都参观,江泽民同志定调说(shuō)“新歼是个宝,在某种情况下比原子弹都重要”,从此飞机研制(yánzhì)踏入(tàrù)正常轨道。
全世界能独立设计、制造战斗机(zhàndòujī)的国家寥寥无几。如果说战斗机是工业体系的王冠,那航空发动机就是一个(yígè)国家工业王冠上的宝石。
自主研发(yánfā)的涡喷15发动机迟迟(chíchí)难以出炉,一直是歼10最大的难题。90年代初期(chūqī),空军引进第一批苏27时,还多买了一些AL-31发动机。刘华清将军亲自拍桌子决定,给歼10换新发动机,要不然上天(shàngtiān)没日子!
然而,牵一发而动全身,更何况是心脏。换发动机后(hòu),整架飞机的管线布局都需要(xūyào)进行进一步的改动,几乎等于推倒重来。
1997年6月2日,新歼01机在132厂完成了总装交付。此时距离宋文骢的那个制作胶片的夜晚,已经过去了15年。总算(zǒngsuàn)是曙光初现,“十号”即将从发动机试车(shìchē),到(dào)地面高速滑行,并最终首飞。
谁能想到,接连两次(liǎngcì),发动机开车试验失败,叶片出现大规模损坏,引进的发动机甚至濒临报废,整个工程再(zài)一次阴云笼罩。
虽然说美国的(de)F22试车时,发动机(fādòngjī)也打坏了两台。但和美国比起来,我们哪有那么多的发动机来进行试验?已经戒烟多年的宋文骢,狠狠地抽了几口(jǐkǒu)烟,望着满眼泪水,却依然紧紧咬住嘴唇的员工(yuángōng),只说了一句,“让大家吃饭去吧”。
咽下苦涩的眼泪,他们(tāmen)进行(jìnxíng)了从头到尾的排查、封堵。待发动机再次转动时,终于有了龙吟般的轰鸣,战鹰的心脏终于能正常跳动了。
1998年3月12日,距预计的首飞还有短短的十几个小时,红毯(hóngtǎn)已经铺(pù)好,领导的专机也即将到来。可就在这个节骨眼儿上,机械员张凤贵发现,发动机运转时,机身(jīshēn)漏下了不易察觉的三滴油。
地面漏油可能不意味着(yìwèizhe)什么,但要是出现在空中,燃油稍有泄漏,就可能遇上电火花,说不定(shuōbùdìng)会导致整架飞机瞬间爆炸解体。
“我们(wǒmen)绝对不能放过任何一个微小的(de)疑点,不弄清这三滴油的来源,绝对不能让我们的飞机带着问题上天!”关键时刻,大家重新冷静下来,最终(zuìzhōng)发现,由于俄方改装发动机的时侯,有8个密封处没有进行封堵,导致(dǎozhì)了发动机漏油。
10天后,歼10再度站在停机坪上,可惜天公(tiāngōng)又不作美,阴霾笼罩着机场。从上午9点一直(yìzhí)等到下午4点,气候条件勉强达到首飞(shǒufēi)要求。
指挥员把试飞员雷强(léiqiáng)拉到一边:“雷子,能不能(bùnéng)飞?”历经上百次重大险情,一路从雷阵里(lǐ)走出来的雷强,沉默片刻:从最初24人(rén)试飞小组成员,到5人首席试飞团队,再到今天确定由自己首飞,13年的苦练,不就是为了这一飞吗?他坚定地说:飞!
陪同他的大队政委,看到雷强血脉贲张,像喝多了(le)酒(jiǔ)一样,一把抓过他的手,脉搏竟然(jìngrán)跳到152!跨进座舱,雷强一扭头,发现试飞局局长脸上挂满(guàmǎn)了泪水。从事试飞17年,这还是头一回有人在他飞行前掉泪。“风萧萧兮易水寒”,一股悲壮气氛弥漫着整个机场,萦绕在每个人心头(xīntóu)。
和传统飞机不同,歼10采取了静(jìng)不稳定设计。静稳定飞机和静不稳定飞机好比三轮车(sānlúnchē)和自行车,前者(qiánzhě)好控制,但不灵活;后者机动性好,但对飞控系统依赖性强,一旦飞控出了差错,人为无法操纵。国外首飞电传(diànchuán)飞控飞机,通行的做法是加载重量,使其变成传统的静稳定飞机,待(dài)试飞员完全熟练后再改回来。
航空专家傅前哨告诉北京日报记者,首飞前,他最担心的(de)就是静不稳定设计,还曾写信给(xiěxìngěi)空军,希望采用过渡方案,因为飞机研究(yánjiū)史上,电传飞机试飞没有不摔的。他哪里知道,最难的电传飞控系统,是杨伟这个15岁上大学,21岁就研究生毕业的天才(tiāncái)在把关,之前最为众人担心的部分,却成了(le)歼10最为出彩的地方。
“今天,就是缺胳膊断腿,我雷强也一定要把飞机给(gěi)弄回来!”关闭座舱盖,他一下子(yīxiàzi)全无杂念。点火、滑出、加速、拉杆,飞机腾空而起,雷强操纵战机,有条不紊地做着各种试验动作(dòngzuò)。
按计划完成绕场三圈的飞行后,雷强又主动请缨再飞了一圈。17分钟后,战机一个灵巧的下(xià)滑,稳稳地落在(zài)跑道上。下了飞机,他抱住(bàozhù)宋文骢说:“宋总,这才叫真正的飞机啊!”
◆首飞归来,雷强泪洒机场。
一次划时代的(de)首飞圆满地(dì)划上了句号。回忆起庆功宴,宋文骢的接班人、歼20的总设计师杨伟记得很(hěn)清楚:“那时候‘老头儿’已经68岁了,但他很开心,喝了不少酒,一时兴起还唱了一段俄文歌,高兴地对年轻人说,我出生于3月(yuè)26日,歼10首飞成功是3月23日,以后,我的生日就是(jiùshì)这天了!”
首飞不易,定型(dìngxíng)更难。
国外所有的第三代战机试飞周期均占型号研制周期50%以上,有的竟达(dá)80%。苏27的原型机(yuánxíngjī)经过了10年的试飞之后把项目全局(quánjú)推翻(tuīfān),直至T10S才设计定型;美国的F16边飞边改,前后经历了30年时间;而歼10试飞周期仅占整个型号研制周期的30%。
歼10飞行的安全范围(fànwéi)是(shì)多少(duōshǎo)?对空对地的攻击性能如何?复杂机动的能力又如何?必须有人,用自己高超的技术,试验出了这些临界数据。用英雄试飞员李中华说过(guò)的一句话形容:试飞就像摸电门,如果说(rúguǒshuō)电量开小,不足以达到试飞的效果,而如果一不小心开大,甚至可能会有生命危险。
从基本动作,到对飞行极限的(de)挑战,歼(jiān)10的试飞要闯过30多个科目,包括空中对接、低空大表速、大攻角、空中实弹靶试等(děng)高难动作,可以说是惊心动魄。
2002年8月23日,试飞员邹建国与周殿学的双机编队刚刚起飞不久,就发现了机场尽头沙尘暴的迹象,两架歼10如同离弦的箭返回机场,待最后一架(yījià)飞机落地(luòdì)时,机场已经被黄沙(huángshā)笼罩。
2003年11月24日,试飞员宫庆辉进行全载荷试飞时,飞机的左侧副翼(fùyì)失去控制,瞬间产生了接近60度的倾斜角,他驾驶着(zhe)已经操纵十分困难的战鹰(zhànyīng),平稳地飞回机场,着陆之后,飞行服已经被(bèi)汗水湿透。
2002年(nián)5月6日,试飞员李中华试飞转场特性时(shí),通过一个仪表的不正常读数判断出了飞机(fēijī)的液压系统可能存在漏油,他果断放下起落架(qǐluòjià),就近选择着陆。事后证明,如果晚1分钟,飞机的起落架就放不下来了。
2003年8月23日,试飞员徐勇凌,利用新的方式实现了空中加油的对接(duìjiē)。同时(tóngshí)中国突破了鸭式布局飞机的空中加油难关,为歼(jiān)10的正式列装扫清了障碍。
2003年12月25日,实弹打靶,面对突然锁定的靶机,徐勇凌果断使用(shǐyòng)备用方案,发射导弹,击中目标(jīzhòngmùbiāo)。若(ruò)再晚几秒,靶机就会飞出空中走廊。
国外的三代机试飞(shìfēi)(shìfēi)中,无一例外都有摔飞机的惨痛经历。然而在歼10的试飞中,虽然飞机出现过故障,但从没有一次事故导致机毁人亡,堪称试飞史上(shǐshàng)的“零伤亡”奇迹。
这些(zhèxiē)奇迹背后,除了功勋试飞员艺高人胆大,还与歼10优良的人机界面相关。过去苏式研发体制(tǐzhì)毫不重视操作者的感受,导致人机工效恶名(èmíng)远扬。
宋文骢的研发团队吸取教训(xīqǔjiàoxùn),自始至终(zìshǐzhìzhōng)要求试飞员参与飞机设计,仅雷强就提出各种改进设计建议100多项。
比如驾驶杆、油门杆,当初都是试飞员们用橡皮泥(xiàngpíní)捏出来的(de)。油门杆上的9个(gè)按钮应该怎么(zěnme)布置,怎么样才能既舒服,又能把几个手指都利用起来,这都是飞行员提出来的。再比如控制系统,雷强在试飞时(shí)发现拉杆时反馈的力量过大,就要求设计人员逐渐往下减,直到合适。然后又让许多飞行员来试用,直到大家都认可。
试飞员直接参与飞机设计,不仅(bùjǐn)使新(xīn)研制的飞机更便于操控,还大大提高工作效率和整体研制进度。像雷强这样的试飞员,被誉为半个总(zǒng)设计师。
2006年12月29日,新华社报道:“歼10将成建制装备(zhuāngbèi)部队,形成作战能力”。这是歼10揭开了层层面纱,第一次在(zài)公众面前亮相。实际上(shíjìshàng),在此之前,歼10战斗机已经装备部队。
1999年(nián),科索沃战争爆发,78天的战争,全由空军完成,且(qiě)号称(hàochēng)零伤亡。现代战争再一次显现出对空军的倚重,中国空军的战略也从防守型,变为了“攻防兼备”。
形势所迫,歼10尚未设计定型,军委领导就决定先(xiān)投入批量生产,交付部队提前使用——这个决定,开创了我国战斗机研制(yánzhì)的(de)先河,也实现了我国航空武器装备从第二代到第三代的跨越。
2003年3月,首批飞机交付部队,宋文骢深情讲道(jiǎngdào):“新歼到今年已经18岁了,终于可以参军了。”在座的航空人无不动容,要知道歼10飞机是中国(zhōngguó)(zhōngguó)人的“争气机”,它(tā)在“银河号”受尽(shòujǐn)屈辱的航行中,它在驻南联盟大使馆被炸的废墟里,它在王伟惊天地泣鬼神的那一撞击上,把中国人、航空人的悲愤和憋屈(biēqū),化成了埋头苦干、励精图治。
傅前哨(qiánshào)说,以歼10为(wèi)代表,中国的航空工业与西方的差距不再是“望尘莫及”,而是“望其项背”了。
在(zài)歼10研制过程中,还催生了我国第一个(dìyígè)航空电子系统研究室;我国第一个具有国际先进(xiānjìn)水平的数字式电传飞控系统铁鸟试验台;国内第一个高度综合化航电武器系统动态模拟综合试验台等(děng)多个航空科研设计机构。
宋文骢曾经(céngjīng)这样评价歼(jiān)10走过的两个18年:前18年是我们努力论证研制,尝试手工制造,最终实现首飞(shǒufēi)的18年;后18年,是歼10不断试飞突破,列装部队,成长的18年。然而,他(tā)却没能够等到歼10的18岁生日,在孩子生日的前一天,悄然驾鹤西去。
2018年2月9日,我国自主研制(yánzhì)的新一代隐身战机歼20,开始列装空军作战部队,担负起守卫(shǒuwèi)祖国空天的使命。
其实,在歼10首飞成功之后,宋文骢(sòngwéncōng)就将试飞组织工作交给了杨伟,自己则(zé)继续带领气动设计小组,开始了下一代战机气动设计的摸索。最终宋文骢提出了“小展弦比升力体鸭式布局”,通过机头(jītóu)涡、前边条涡(tiáowō)、鸭翼涡、边条涡、主翼涡等(děng)诸多涡流的耦合,达到了空前的气动性能。而这个布局,也进而发展成了现在的歼20。
看着(kànzhe)写字台前与恩师宋文骢的合影,歼(jiān)20总设计师杨伟思绪万千,如果当初没有宋文骢那句“别走了”,他也许会出国留学(liúxué),与中国的新一代战机失之交臂。
从歼(jiān)10到歼20的研制,中国跨代的两型(liǎngxíng)战机首飞(shǒufēi)时间仅相隔15年,歼10研发培养出的团队,正展现了强大的设计能力,使得中国成为世界第二个服役隐身重型战机的国家。
如雷强所说,如果说设计飞机(fēijī)好比小学生学写(xiě)字。仿制歼(jiān)6、歼7就是(jiùshì)学正楷,然后在设计歼7的时候就开始写行楷了;到研制歼10就有些许多地方开始自行探索发挥了,属于草书;再到4代机,咱们就不用再受到字帖的限制,可以自成一体了。
本文原载于2018年9月4日《北京日报(běijīngrìbào)》
来源:《党史博采(bócǎi)》微信公众号

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