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鹰击长空

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西工大与成都飞机工业公司研制的歼-7E飞机,是我国空军和海军装备的主力战机,连续20多年作为空军“八一”飞行表演队的专用机,在新中国成立50周年和60周年的国庆阅兵式上,接受世界目光的“检阅”。同时,歼-7E以及之后的改进型,被誉为“我国‘产学研’结合的典范”,西工大成为全国首家飞机型号研制的副总师单位。

1999年10月1日,歼-7E型系列战斗机作为我国空军的主力战机,参加了中华人民共和国50周年国庆阅兵式。

2009年10月1日,在新中国成立60周年大庆上,“八一”飞行表演队驾驶歼-7E型飞机以及由我国自行研制的大型预警机空警-2000组成9架机的第一梯队,雄壮地飞过天安门上空,接受党和国家领导人以及亿万中国人民的检阅。

歼-7E型飞机作为我国空军和海军主力机种已大量装备部队,它的优越性能使其成为我国空军“八一”飞行表演机长达20年,并获得了国家科技进步二等奖。它的出口型号歼-7MG装备了巴基斯坦和孟加拉国等国,并引起了多国的兴趣。

歼-7E型是我国战斗机中唯一以高校为副总师单位研制的飞机,是我国“产学研”结合的典范。

这一切使得笔者思绪万千,不禁回忆起歼-7E型飞机诞生的过程。

1982年,沙伯南教授带领学生在成都飞机公司实习期间,看到歼-7飞机机头有130千克的“死配重”,并且了解到该机在使用中存在着航程短、机动性能和起飞着陆性能差等缺陷。作为目前大量装配部队的主力机种,这些缺陷在未来战争中意味着什么,是不言而喻的。“拿掉死配重,提高飞机作战性能!”这个念头强烈地冲击着沙伯南教授的心扉。这不仅是一位航空教育工作者的责任,更是一位老战士的心愿。沙伯南教授从1950年到1957年底,在空军部队工作了7年多,曾任飞行大队机务主任,并参加过抗美援朝。因此,他对装备部队的飞机有着特殊的感情!

实习结束回到学校后,他不禁陷入沉思。美国F5、法国幻影系列和独联体米格21与我国的歼-7机同属第二代战斗机,但欧美发达国家也不全是贪大求新,他们并不是因为有了更先进的F16、苏27、米格29飞机就放弃了对旧机的改进和改型。我们要怎么做?研制新机当然是一条路,但是既要耗费巨资和时间,也不符合当时的中国国情。一条“渐改”的思路在他的脑海中渐渐清晰起来:立足原型机,改进某气动布局以提高性能。这个渐改方案既考虑了国情,又能从空军实战出发。当他把自己的想法向学校汇报以后,当即得到了校系领导的大力支持。1983—1984年,作为大学生毕业设计选题,沙伯南教授率先开展了研究工作。1984年底,该项课题得到原国防科工委的大力支持。1985年,西工大与成都飞机公司签订了合作意向协议。1986年,成都飞机公司和西工大联合上报了《关于歼-7改飞机研制总体设想的报告》。1987年10月,总参谋部对改型飞机正式立项。

且不说飞机改型是一个超大规模的科研项目,单是该项目的立项在我国就是一大突破,这是我国战斗机中第一次以高校为副总师单位研制的型号,是第一个厂校合作的大型项目,对于我校来说更是一大突破,是“产学研”的探索与实践。因此,学校领导高度重视,党委书记、校长多次亲临指导、现场办公;中国航空学会理事长、我校名誉校长季文美先生,也在厂校之间做了大量的协调工作。

项目立项后,一个以科技部长虞企鹤教授、飞机系副主任李为吉教授任正、副指挥,沙伯南教授兼任总设计师的校方现场指挥部应运而生。整个研制队伍以飞机系为主干,自动控制系、航天工程学院等大力配合,内含总体和性能组、结构强度组、空气动力载荷计算组、颤振计算组、操纵品质组和吹风组等,充分体现了高校学科门类齐全以及科研理论实力雄厚的特色。整个队伍虽然只有30余名教师,但其中包括型号总设计师顾问刘千刚、杨庆雄、赵令诚3位博士生导师和20名正、副教授,真可谓是精兵强将!

然而随着工作的逐渐开展,实际遇到的困难比想象中要多得多。一是歼-7是个定型产品,要改自然就有更大的困难;二是教师们没有研制的经验,理论与实践的差距确实很大。万事开头难,总要有人勇于踏出第一步。

为了抢时间,杨庆雄教授和他的结构组走了“跟随设计”“并行设计”这样一条给自己找麻烦的路子。既然结构强度计算与总体和其他环节工作同步进行,那么版本(结构方案)的修改甚至推倒重来就成了家常便饭。因此,全组共搞了10个版本20多个方案,计算模型中的小调整还不算,造成工作量成倍地加大。但这样做的好处是外形一定,方案就出来了,避免了课题组和厂校之间的互相等待,还可以及早发现一些技术问题,防患于未然。

采用新的气动布局,教师们是要承担各种风险的。比如,颤振速度未能达到设计要求,飞行时就会造成机毁人亡的一级事故。由于机翼改动,展弦比加大,因而带来了颤振特性的降低。而低空大表速又是现代战斗机的一个重要指标,对提高突防能力意义重大。因此,提高颤振速度成了颤振组和结构组必须攻克的技术难关。

在近声速范围,飞机大迎角出现轻度纵向力矩曲线“鼓包”,直接影响飞行安全。由此,研制工作还一度中断过。总体组、气动组等成员和工厂密切配合,采取了相应措施,消除了纵向力矩的“鼓包”,同时还改善了飞机大迎角气动特性。类似的问题还有很多,在课题组遇到一些较大的技术难题时,飞机系就会组织全系教师给予大力支持,同时邀请学术造诣高、经验丰富的教授们提供咨询,集思广益,充分发挥高校的理论与技术优势。

可以毫不夸张地说,歼-7E型系列改型机的研制成功是一曲团结、拼搏、奉献、奋斗的凯歌,是优势互补、通力协作的典范。在研制过程中,厂校合作的优势得以充分的体现,高校有科研理论优势,而工厂企业有工程实践优势。比如,一方面,原样机机身不是改型部件且又是工厂设计的,自然没有学校的事。但是,杨庆雄教授和他的结构组在研制中发现机身上连接70隔板的框受力要失稳,就主动为工厂着想,专门进行试验和研究,并提出了改进方案,及早地消除了机身隐患。另一方面,工厂领导和总师对老师尊重和信任,为老师的工作提供各种方便。学校在对重要的气动部件原理、方案、工作范围、安全措施等深入研究后,工厂以及618所密切协作,及时安排了各种风洞试验,强度试验,系统原理、性能、操作试验,可靠性分析和寿命试验。在试验中发现的问题又反馈到设计中,改进了原设计,从而保证了气动部件的研制成功。

1993年5月正式设计定型,3架改型飞机进行了长期的试飞鉴定,试飞员说:“这架飞机改得好,早应该这样改了。”有的甚至说:“飞了这架飞机再也不想飞别的飞机了。”

改型机从批准立项到定型,前后只用了5年半时间,研制经费不到7000万元,以最小的经济代价获取了最大的性能效益。这样的高效率得到了部队首长和主管部委领导的高度评价。原国务院总理李鹏、原军委副主席刘华清都做了有关批示,表示热烈的祝贺。

在歼-7E型系列机航定会上,怀国模、王昂等领导对厂校合作的科研形式给予了高度评价,认为是走出了厂校结合研制型号工程的新路子!

高校作为技术承包方参与大型型号工程的研制,从提出方案、批准立项、付诸实践到研制成功,用赵令诚教授的话讲:“这在全国高校中仅此一家,是破天荒的,是空前的!”厂校在歼-7E型机上的合作,甚至超过了在改型机上所采用的先进气动布局的意义!同时,它也以不可辩驳的事实证明:高校完全有能力承接和完成大型工程项目,为国防现代化建设作出更多、更大的贡献!

当望着用智慧和汗水孕育出来的共和国之鹰时,教师们只觉得喉梗鼻酸,沙伯南教授悄悄拭去了眼角的泪花,他那明显疲惫又憔悴的脸颊上露出了欣慰的笑容,在这一刻,他想到了许多许多,为了改型机能早日上天,教师们付出了所有的艰辛。

沙伯南教授作为副总设计师,为整个工程的顺利实施操碎了心。他既要负责改型方案的确定、总体方案的论证、新技术的采用以及难题的攻关,又要协调厂校和课题组之间的工作。有一次,他从牡丹江坐火车硬座,三天三夜赶到成都市,下车时双腿肿胀,连站起来都很困难。他常顶在第一线干,在工厂一住就是三四个月。

59岁的姜晋庆教授体质较差,连续加班半个多月,有一次骑车时竟晕倒在路旁,连脸都摔破了。但他没有在意,稍事休息就又投入了紧张的工作中。

刘千刚经常加班到深夜,甚至被“锁”在了机房。巫泽在晕倒腿部摔伤后,仍然出差到气动试验现场。这样的事情还有很多很多,就不一一列举了。

懂专业的人都知道,搞飞机设计受条件限制出不了什么论文,而在现实社会里,发表论文的数量又是衡量一个教师学术水平以及职称晋升的重要指标。在这10年中,老师们很少顾及纯理论的研究,他们是把论文书写在了共和国的蓝天上!!

对这些事,刘千刚教授只是淡淡一笑地说:“既然承担了工作,就要付出劳动代价。”也许刘教授的话代表了所有老师们的心声:一生清苦,却安贫乐道,功名利禄全能抛下,为的就是在有限的生命里踏踏实实地做几件事。这就是中国知识分子的情怀,这就是西工大人的“三实”作风!

应该说,学校在坚持教学科研为社会主义建设服务、为国防现代化建设服务的同时,自身也是受益的。这表明之前西工大的扎实作风为国家储备了一大批像沙伯南、刘千刚、杨庆雄、赵令诚、李凤蔚、姜晋庆等这样的优秀人才,但更为重要的是为西工大新一批人才的培养打下了坚实基础。通过歼-7型系列机的研制工作,更新了老师们的知识结构,丰富了教材内容,提高了教学效果,培养了学生的动手能力。因此,它不仅为学校赢得了荣誉,也为学校锻炼和培养了大批的飞机设计人才。

仰望祖国蔚蓝的天空,那里有着西工大人美好的期待。

(来源:《西工大故事1》 西北工业大学出版社,2013.10)

(执笔人:王正平 徐澄)


 

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