《科技创新与品牌》杂志社院士天地

新中国飞机研制的历史性跨越续


        险象环生却起死回生
 
        “飞豹”在研制过程中经历了几次大起大落。“飞豹”项目启动后,一直面临巨大的资金问题。从1977年2月中央军委批准立项研制到1982年这5年间,由于国家经济困难,飞机研制工作不能全面铺开,因此只能采取“量力而行”的措施,集中有限的人力和物力进行“飞豹”总体方案设计和吹风试验等工作。
        尤其是其中有一阶段“飞豹”还面临着下马的危险。男儿有泪不轻弹,可是为了挽救“飞豹”,总设计陈一坚在一次飞机设计方案汇报会上,忍不住挥泪陈述。他并不是因为这是自己主抓的项目而不忍放弃,而是从国家利益和安全战略的高度来强调加快研发“飞豹”的战略意义。直到今天,每谈起这段往事,陈一坚仍忍不住眼含热泪,并坦言当时就是感到那是一种极为沉重的责任,怎么也控制不住自己。
        直到邓小平同志亲自批复“飞豹”继续列入国家重点型号飞机后,研发工作才转入全面设计和研制阶段。
        然而,进入试飞阶段后,“飞豹”更是险象环生。在研发过程中,由于“飞豹”采用新技术和成品件占的比重大,相对而言出现的问题也较多,但是并没有出现致命的、颠覆性的缺陷。可是在试飞时,“飞豹”却出现了一个致命的缺陷—只要飞机一飞到0.95到1.05这个马赫数区间,方向舵就开始莫名地振动,结果导致全机出现抖振,最后振得飞行员连仪表都看不清楚。这个问题如果不彻底解决,那么就可能直接危及到“飞豹”的命运。
        飞机出现的抖振现象,是飞机在研制过程中都要面对的一个问题,同时这也是世界航空领域的技术难题。尽管地面的各项试验都已经达到设计要求,但是在真实的飞行状态下往往还会出现很大变故,这也是试飞必须要发现和解决的问题。
        为解决这个问题,陈一坚冒险要求在飞机垂尾上加装传感器,以在问题区间测量震动的频率、振幅和时间。经中国试飞研究院张克荣副院长同意,由科研人员在83号飞机垂尾靠近方向舵前缘的根部和尖部安装了振动传感器,以实测空中的振型和量级,并由试飞英雄黄炳新驾驶做测振试飞。经过两次试飞,还没有达到预期的效果,因而决定再度进行试飞测试。但由于没有规定飞行时间,试飞中振动时间长了些,造成方向舵损坏,幸好由试飞员化险为夷。
        1992年8月19日,黄炳新和杨步进驾机对“飞豹”再次进行探索性试飞,机上带有4枚导弹,试飞时间为30分钟。当“飞豹”飞到5000米高空时,飞机又出现严重振动,机身的剧烈抖振就像要散架子一样,当表速飞到1150公里做俯冲向左盘旋动作时,黄炳新突然听到“嘭”的一声巨响,他以为是出现发动机停车故障,可是一看发动机运转正常。于是,他让后舱的杨步进检查是不是外挂导弹掉了,经查4枚导弹悬挂正常。那么究竟是什么造成这么大的响声呢?黄炳新边想边调整飞行状态,当他用脚蹬右舵时,却发现飞机根本就不听使唤,就像一头失去控制的猎豹高速向前冲撞,黄炳新迅速作出判断:飞机失去了方向控制!很可能是方向舵出了问题。实际上是飞机的方向舵已经飞掉了。 
        飞机方向舵是用于控制飞行方向的,如果飞机失去方向操控,就如同高速行驶的汽车方向盘突然失灵,其后果可想而知。此刻,失去方向舵的“飞豹”像一个跌跌撞撞的醉汉在空中摇摆飞行。又一次生死抉择摆在了黄炳新面前,遇到这样的紧急情况,弃机跳伞无可非议,他只要伸手一触弹射救生系统按钮,即刻就会转危为安。但他不甘心“飞豹”就这样夭折在自己手里!
        于是,他暗下决心一定要把“飞豹”飞回去!危机关头他首先想到的却是后舱战友的安危。他对后舱的杨步进说:“老杨,万一不行,你跳伞,我把飞机飞回去。如果我牺牲了,你跳伞成功了就把这个情况向上级报告一下。”杨步进坚定地说:“团长,你不跳伞,我也不跳,我要为你鼓劲!”
        这时,飞机已严重失控,没有方向舵的飞机非常难以驾驭。但经验丰富的黄炳新异常沉着冷静,他尝试着用副翼控制方向,在左右发动机推力的反差力矩的作用下,极力控制飞机摇摇晃晃向机场飘去。为了避免引起地面人员的紧张,黄炳新没有把飞掉方向舵这一重大险情报告地面指挥塔台。
        当“飞豹”飘飘悠悠地终于降落在跑道上后,飞行现场的人员都惊呆了,因为他们看到黄炳新飞回来的竟是一架已经没有方向舵的飞机。黄炳新不仅创造了中国航空史上的奇迹,而且他的这种壮举也震惊了世界航空界。
        事后,总设计师陈一坚分析研究了试验数据,很快就找到了原因,然后对飞机进行了一系列改进,并攻克了“飞豹”在临近和进入超音速区间时出现振动这一反复困扰的技术难关。
        在历时十年的试飞试验中,试飞员们先后经历了飞机振动、方向舵飞掉、空中漏油、首次实弹演习遭遇突然变故等重大故障和险情。面对巨大的政治压力和研制试飞中暴露出来的一系列问题,总设计师陈一坚没有丝毫的动摇和退缩,他始终坚持按科学和规范办事,以极大的热情组织科研人员奋勇攻关,直至问题彻底解决,从而一次次在危机中挽救了“飞豹”。
        经过1603架次的试飞试验,“飞豹”终于完成定型试飞,成为中国一个全新的机种,并填补了中国歼击轰炸机的空白。飞机的总重与携带东西的总重的比就是“装载率”,我国第一次设计这种类型的飞机就具有很高的装载率,而当今世界上这一代同类型飞机也不过如此。“飞豹”的装载率比欧洲的“狂风”还强,其攻击能力也相当于西方的美洲虎、狂风、俄罗斯的苏-24等飞机。就整体性能而言,“飞豹”具有航程远、作战半径大、载弹量多、对地和对海攻击火力猛、低空突防能力强等优点,同时还具有很强的抗电子干扰能力。
        “飞豹”的研制成功,标志着我国的飞机研制实现了从测绘仿制到完全自主研制的历史性跨越。
        1998年11月,“飞豹”首次在珠海国际航空航天博览会上亮相,引起了世界各国军方的高度关注。1999年,“飞豹”荣获国家科技进步特等奖。1999年10月1日,在北京举行的建国50周年盛大阅兵中,6架“飞豹”组成的空中梯队,成箭形编队整齐地飞越天安门广场上空,接受了党和人民的检阅。此刻,站在观礼台上的总设计师陈一坚感慨万千。他望着远去的“飞豹”编队,思绪飞得更高、更远……
        2009年4月23日下午,在纪念中国人民解放军海军成立60周年的青岛海上阅兵式中,5架新型“飞豹”编队,以全新阵容和箭形编队飞过海上阅兵空域,接受了党和国家领导人的检阅。当记者采访这位为“飞豹”倾注了大量心血的总设计师对此的感想时,陈一坚谦虚地说:“荣誉来自集体,来自大家,我只不过是研究所的代表。作为一个中国公民,作为‘飞豹’型号总设计师,我只不过做了我应该做的事。” 
 
        再度飞跃实现跨代升级
 
        根据空军和海军的新要求,中航第一飞机设计研究院对“飞豹”进行了一系列改装和升级,从而使“飞豹”的作战性能不断提升。新“飞豹”具有五大特点:一是作战半径大;二是载弹量大,挂载能力强;三是武器品种多,具有强大的打击威力和作战效能;四技术起点高,先进的综合航空电子火控系统提高了系统的整体效能;五是技术状态复杂,具有良好的中低空飞行作战性能,具备中远距防区外精确打击和昼夜间全天候攻击能力。这些关键技术的全面突破和各种技术问题的及时解决,最大限度地满足了飞机的各项战技指标和部队的使用要求。
新型“飞豹”研制成功并批量装备部队,标志着我国拥有了新型具有完全自主知识产权、具备空中立体精确打击能力的主战机种。新“飞豹”以其优良的性能,成为中国空军目前战机中外挂武器最多、火力最强的攻击力量。
        2007年7月,8架新型“飞豹”战机首度飞出国门,代表中国参加在俄罗斯举行的上合组织“和平使命―2007”联合反恐军演,这也是中国自主研制的战机首次飞出国门,一展国威、军威。空军航空兵某师参谋长刘志勇上校,每每回忆起那次出国军演,都充满自信和自豪。他介绍说,当时8架新“飞豹”战机远程奔袭国外,在复杂气象条件下,冒雨起飞、冒雨降落,表现出良好的性能。在联合军演中,中国空军创下了首次在异国与外国战机协同训演、与外军联合飞行指挥、实施远程跨国机动等多项第一。超低空双机跟进齐射,对地攻击发发命中。参加联合军演的各国官兵对新“飞豹”“投弹精度高、准时到达、密集编队”等出色表现给予了高度评价。
        联合演习结束后,中国飞行员和俄罗斯飞行员进行了交流。当俄罗斯飞行员坐进新“飞豹”驾驶舱后,看到的竟是典型的第三代战机的航电火控系统,非常惊讶:“没想到中国能造出这么好的飞机!”
        2008年11月,新“飞豹”以全新的雄姿再度亮相珠海国际航空航天博览会。与十年前问世的老“飞豹”相比,新“飞豹”装备了新型国产航电系统,实现了脱胎换骨的变化。新“飞豹”总设计师唐长红在航展现场介绍说,先进作战飞机的核心技术是航电系统,而这一核心技术花钱买不来,必须立足自主创新。中航一飞院的广大技术人员克服重重阻力,打破国外技术封锁,首次研制出具有完全自主知识产权,目前国内包含分系统最多、管理武器最多、实现功能最多、扩展能力最强的综合航电火控系统。这一系统对多品种、大数量的武器进行综合管理的效能证明,新“飞豹”的综合航电火控系统已经赶上了世界先进战机的水平,走在第三代战机前列,将中国战机的性能和战斗力提升了整整一代。看到新“飞豹”在新一代总设计师努力下不断升级跨代,陈一坚不仅为“飞豹”具有卓越的性能而高兴,更为中国航空工业后继有人而感到特别欣慰。