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(néng)独立设计、制造战斗机的国家寥寥无几。1998年(nián)3月23日,歼10在成都(chéngdū)首飞,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(gònghéguó)拓路苍穹的历史分成了两段:一段是仿制,改进,尝试研制;一段则是自行设计(zìxíngshèjì),现代化的自主研制。
不知不觉中,歼10已走过20多年。2006年,它成建制装备部队(bùduì),让整个世界见识(jiànshí)了东方猛龙的(de)(de)利爪;2008年珠海航展、2009年国庆阅兵,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(shì)“机密”的故事,也慢慢解密:从胶片上的设计图,变成“十号工程(gōngchéng)”,再到“歼10”大家族,历时38年(nián)……前18年数次面临“下马”,而后又“起死回生”,最终(zuìzhōng)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的降生,源于一个建议(jiànyì)。
1981年年底,时任国防科工委副主任的邹家华向(xiàng)邓小平同志建议,开始(kāishǐ)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,前期投资5亿左右,目前花钱也不(bù)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(de)(de)前期经费仅5亿元(yìyuán),以今天的眼光看,实在太少。但在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“军队要忍耐”,以经济建设(jiànshè)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?
“中国停下来(tíngxiàlái),世界却在飞。”刘亚洲上(shàng)将曾这样描述上世纪80年代初的中国空军(zhōngguókōngjūn)。十年浩劫后,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,但这种一代战机,只有防守(fángshǒu)之功,并无还手之力。
脱胎(tuōtāi)于米格21的第二代战机歼7,1966年研制成功,刚(gāng)开工就赶上“文革(wéngé)”,“文革”后空军装备的歼7和歼7Ⅰ总共不过几十架。
中国也曾下大力气研究高空高速的歼(jiān)8,并于1969年7月首飞成功。然而,从首飞到设计定型用了10年。等到歼8达到实用化阶段(jiēduàn)时(shí),美军的作战飞机早已转向(zhuǎnxiàng)了低空、高速、突防,歼8又落后(luòhòu)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(huànyǐng)”2000,葛文墉将军亲自试飞后(hòu),显然大受刺激,他撂下话说:“如果将来和他们的飞机对抗,除非(chúfēi)是人家犯了错误,否则我们绝对不可能把他们打下来。”
葛文墉回国后还特地给飞机设计师(shèjìshī)们讲课,他说:“我们现在飞远航,飞行员必须把(bǎ)地图放在膝盖上,按速度表的读数和时钟记的时间估算里程(lǐchéng),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(le)。它有平显,飞行员只要将指示标识对准地面目标,就飞到(fēidào)了,用不着飞行员去心算,这样又快又准。”
如今寻常的导航系统,在当时对那些研究飞机的设计师(shèjìshī)们,竟也是(shì)闻所未闻的新玩意儿。显然,我们早被人家远远抛在后面。
更紧迫的是,上世纪(shìjì)80年代初,世界局部战争(júbùzhànzhēng)烽烟四起,战争形态也在发生变化。
1981年(nián),以色列空军14架飞机编队,摧毁了伊拉克的(de)塔穆兹核反应堆,之后全部安全返航,全程2000余公里。
空军指挥学院训练部副部长王明亮总结说,“80年代,一系列局部战争有几个鲜明的(de)特征。一是空中力量(lìliàng)起主导作用,二是空中力量的主要作用是进攻,三是已经开始(kāishǐ)出现(chūxiàn)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(shénme)仗都(dōu)打不下来”。这是把空军摆到了军队现代化建设的首要地位。
空军现代化,买新机无疑是最快捷的方式。为了买不买“幻影”,空军曾组织专家研讨了一个月。最后一算账(suànzhàng),部队(bùduì)的采购费用,只(zhǐ)够买24架空机,要使用,不但要买飞机,还有(háiyǒu)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(hòu)的蜜月期(qī),中美还曾想合作改造歼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。中国航空工业重新制定了“更新一代(yídài)、研制一代、预研一代”的(de)发展方针,即用歼7、歼8替代老式战机歼6;加速(jiāsù)研制歼7、歼8的后继改进型(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,但它要达到什么技术指标,才能与2000年世界先进飞机(fēijī)抗衡?什么样的方案(fāngàn)才能既符合中国国情(zhōngguóguóqíng),又适应现代战争需要?一切还有待研究。
1982年(nián)2月,第一次新歼方案论证会在京(jīng)召开,有关领导(lǐngdǎo)和航空界专家141人参加。会上提出新型歼击机的空战能力要优于现有的歼8Ⅱ以及苏联当时(dāngshí)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(suǒ)(601所)和南昌的洪都650所,挑灯夜战,不到(búdào)一个月就拿出了两个设计方案。
沈阳601所(suǒ)的(de)方案,是在歼(jiān)13基础上重生的边(biān)条翼布局战斗机。歼8首飞后,空军对其性能并不满意,根据越南战争中的教训,尤其希望改进空战(kōngzhàn)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。
南昌所的方案是以强(qiáng)6为基础(jīchǔ)的衍生改进款。由于强6固有的结构复杂,重量大,可靠性差,所以从一开始,这一方案就不被人看好。
总共只有(zhǐyǒu)两个方案(fāngàn),而强6衍生方案又是来打酱油的,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(chèzǒu)以后,国防部集中所(suǒ)有的战斗机设计力量,在沈阳组建了(le)601所。在飞机设计领域,601所是名副其实的“共和国长子”。
至此(zhìcǐ),新歼与宋文骢(后来的歼10总设计师)和成都飞机设计研究所(611所)还(hái)没有任何关系,他们甚至连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(běijīng)参加评审会,帮兄弟单位(dānwèi)“参谋、完善”。
当时(shí)611所,刚刚经历了歼9项目的惨败(cǎnbài);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(hòu),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(sòngwéncōng)措手不及的是,预备会后,时任航空部军机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(yǒu)可供参考的方案?并要求他在评审会上做一个汇报。
由于事先毫无准备,611所(suǒ)手头连个模型都没有。他们(tāmen)只得(zhǐde)去隔壁房间临时借了几张透明胶片和绘图工具,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(suǒlái)了30余人,准备充分,第二天一整天都(dōu)由他们占据演讲台(yǎnjiǎngtái)。因为是临时安排,王副局长只为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,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(jìzhànshù)指标,而要(yào)实现(shíxiàn)这些指标,新歼所应(suǒyīng)具备的性能,比如要有中距拦射,要有电子对抗等等,而这刚好击中了歼13的软肋。
歼13总体布局参考F16,但(dàn)在雷达、发动机、导弹、电子设备等子系统上比F16逊色,它想赶上F16,但没有(méiyǒu)超越的野心。
反观611所的方案,采用鸭式布局,当时世界(shìjiè)上除了瑞典的SAAB37,还没有第二家(dìèrjiā)搞这方面研究,可说是超越F16的“三代半”布局;更加大胆(dàdǎn)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(zhìyí),但军队对这种时髦的方案更加青睐。
用营销学的观点看,601所的方案是(shì)在迎合空军的需要,而611所的方案,是通过研究未来战争(zhànzhēng),为空军创造了需要。
为什么宋文骢不但了解飞机,还了解空战?原来,早在抗美援朝期间,他就作为修飞机的(de)机械师参加了空军,因为对空战有着更为感性(gǎnxìng)和直观的认识,他在研究气动(qìdòng)布局时,总会考虑到空军的战术战略。
本来已经一边倒内定的(de)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(le)(le)项目,不过,歼10项目行政副(fù)总指挥晏翔在数十年后对此作了澄清:“这个说法似乎简单了一些。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(zǎojiù)为这个方案做(zuò)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(zhè)次15分钟的汇报是临阵磨枪,不如说这是歼9研究15年(nián)的总结。
歼(jiān)9项目,是和歼8一起,在1965年作为歼7的后续机型被(bèi)提出(tíchū)来的。出于控制风险的考虑,技术保守的歼8方案(fāngàn)被作为主攻方案重点保障,并在1971年很快上天。而歼9项目,因为要求太高,在601所并不受重视。
1970年,中国大搞(gǎo)“三线建设”,601所成立成都分(fēn)所,把研制歼9的小组直接(zhíjiē)调去了成都。这个601成都分所,就是后来的611所,当时的任务,就是继续研发歼9。
宋文骢(sòngwéncōng)本是(shì)601所培养起来的中国第一代本土飞机设计师,但“文革”期间也只能种种菜。起初,转移(zhuǎnyí)到成都名单并没有他,但他割舍不下自己钻研了(le)数年的歼9项目,就和妻子买来木板,自己装箱,踏上了转移之路。让人(rén)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(zài)成都,歼9项目(xiàngmù)5次更改设计指标,项目5次上马6次下马,各种设计方案更是无以计数。由于项目在1980年终止投资,几乎把611所推到(tuīdào)散伙的边缘。
正所谓(suǒwèi)祸福相依,为了满足(mǎnzú)军方极高的(de)技术指标,设计人员采用了当时在国际飞机设计中少有先例的“无尾+前翼”布局,也就是后来的鸭式布局。而在歼9的反复折腾中,611所把鸭翼与主翼的匹配(pǐpèi)方案(fāngàn)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,暂不确定方案(fāngàn),601所(suǒ)和611所各自完善方案,两个月后再议。
4月,第二次选型会如期召开。宋文骢这回有备而来,为了使鸭式布局更有说服力,他(tā)亲自用有机玻璃制作了一个飞机模型。可这模型实在(zài)太小,下面的同志(tóngzhì)根本看不清。他灵机一动(língjīyīdòng),把模型拿到幻灯机前,在幕布(mùbù)上投出一个巨大的投影,就像新一代战机穿梭在云海里一般。
经过5天激辩,空军(kōngjūn)、海军和总参都(dōu)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(bù)稳定设计风险过大,从而转为支持601所的方案。第二次会议依然悬而未决。
部分专家的质疑并非(bìngfēi)没有道理,静不稳定设计可以带来优良机动性,同时却给飞机控制带来极大的挑战(tiǎozhàn)。同期的美苏战斗机(zhàndòujī)最多仅把静稳定性放宽至零,而我们却要达到负数,这的确让人捏着一把汗。
为了用数据说话,宋文骢团队硬是把三年要做的试验,用一年(yīnián)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(jiān)10的总体气动布局,就是在那时候打下的基础,包括复合扭转(niǔzhuǎn)机翼(jīyì)的理论计算和工程化,都是这个阶段完成的。
1984年大(dà)阅兵中,歼8由于技术(jìshù)问题,没能飞(fēi)天安门,时任国防部部长的张爱萍将军气头上说“沈飞别搞其他的了,把歼8弄好就行了”。
同年,军方表态:希望发展(fāzhǎn)有潜力(qiánlì)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去,问:“你们敢不敢(gǎnbùgǎn)立军令状?”宋文骢不假思索地接过纸和笔,又递给他的副手谢品,“你的字比我(wǒ)好,你来写”。
一份斩钉截铁的军令状,催生了直冲霄汉的中国(zhōngguó)第一款第三代战斗机,项目代号“十号工程”。这项工程如此机密,以至于宋文骢跟弟弟(dìdì)都(dōu)绝口不谈。弟弟在他家看到几本医学书籍,还以为哥哥改行当了牙医(yáyī)。
◆歼10空中加油。(沈玲摄)
1986年,歼10项目(xiàngmù)上马,宋文骢(sòngwéncōng)被任命为总设计师。正如有机玻璃投影出的身影一样,十号虽然美好,但却有些缥缈。
一架战斗机(zhàndòujī)的设计,集成了一个国家工业体系的精华,而歼10的研制在当时(dāngshí)是航空领域规模最大、技术难度(jìshùnándù)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(diànzixìnxī)、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。
搞一架飞机,就像指挥(zhǐhuī)一个大军团作战。摆在宋文骢面前(miànqián)最现实的问题,是如何把各(gè)军工单位聚拢到歼10这面大旗下?为此,他做了一件在当时备受非议的事,就是对苏式军工科研体制进行了改革:
一是建立总设计师(shèjìshī)系统。系统分为(fēnwéi)三级(sānjí):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系统管理。
二是(èrshì)建立(jiànlì)技术(jìshù)经济负责制。每一项成品必须坚持先有原理性试验、单个成品试验,再到地面系统试验、机上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(xínghào)研制程序,编制各级网络图,从方案论证(lùnzhèng)、初步设计、到发设计图和制造、总装几个(jǐgè)阶段,每个阶段都必须进行评审,通过评审才能进入下一个阶段。
四是(sìshì)组织重大技术攻关,对直接影响整个飞机(fēijī)研制进程的技术问题,由总设计师系统组织攻关。
五是坚持(jiānchí)全过程质量管理。
上述措施,都是针对(zhēnduì)当时科研(kēyán)体制的弊病提出来(lái)的。以前的航空(hángkōng)科研体系,虽说也有总设计师,但配套分系统的研制单位,和主机所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事。
宋文骢有针对性地进行改革,等于把(bǎ)全国几百个参加研制的厂所,数十万(shùshíwàn)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,没有强有力的手段作保障,如何(rúhé)能够统筹、指挥整个工程(gōngchéng)的推进呢?又如何保证相关子系统的研制进度和质量呢?正是(zhèngshì)这套成功的项目管理,换来了十号工程的进度和质量。
触动利益的改革,引来冷嘲热讽也不稀奇。有人这样问宋文骢:“宋总啊(a),搞一个型号飞机少则10年(nián)8年,多则(duōzé)10年20年,你今年已经50多岁了,年龄不饶人啊,这架飞机(jiàfēijī)在你手里最终能设计定型吗?”
宋文骢的回答很有(yǒu)水平,“我老宋还能活多少年(nián),这架飞机能不能在我手里(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(huì)成长起来,我们只要为他们铺好了路,到时候我老宋在不在没关系(méiguānxì),自然会有比我宋文骢更高明的人来接着干。”
正是通过型号设计师队伍的(de)组建,又经过歼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(cáifù)。歼20的总设计师杨伟就是宋文骢的弟子,接班时他和宋文骢相差33岁。
按照国际上不成文的惯例,一架飞机上研制的新产品(chǎnpǐn)绝对不能超过30%。超过30%,飞机研制成功(yánzhìchénggōng)的可能性将大打折扣(dàdǎzhékòu)。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(táijiē)。有人断言,“歼10的新产品率超过60%,这在航空史上肯定要失败的。”
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(zǒngshì)照猫画虎,航空技术储备少,工业基础差。另外,歼10飞机是个跨代(kuàdài)的型号(xínghào),技术指标要求(yāoqiú)高。说白了,新的机体、新的发动机、新的航电、新的控制系统,新的计算机辅助设计(shèjì)与制造技术,什么都是新的!
这些难题(nántí)如何突破?靠别人还是靠自己?时常要面临天人交战(jiāozhàn)的抉择。
比如,歼10对于数控(shùkòng)加工水平要求极高,尤其起落架部分,是设计中(zhōng)的一块硬骨头。为了(le)项目的快速推进,和国外合作被纳入了考虑之中。
然而谈判却陷入了僵局。外国专家高傲地表示:“你们的(de)技术不行,你们的方案不行,你们的人员不行。这样的起落架(qǐluòjià)你们是搞(gǎo)不出来的!你们肯定干不了的,等你们干不了的时候,随时可以再来找我们。但(dàn)那时的价钱我们只能再协商了。”
265万美元的评审费,1100万美元的设计费,换来(huànlái)的仅仅是一个起落架,到底干不干?宋文骢说,即使有这笔钱(qián),也不能这样打水漂。他一直深深记得(jìde):1960年苏联专家走了,112厂试飞车间里,不论是装好(hǎo)还是没装好的飞机,都成了钢铁(gāngtiě)垃圾,只能可怜兮兮地躺在厂房的角落里。
“啃别人(biérén)的(de)冷馒头,只能是乞丐。”他告诉负责起落架的同志(tóngzhì)们:“不要等,不要靠,也不要指望外国人会帮我们,通过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(yòu)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。
上世纪90年代初,中国着手引进苏(sū)27、苏30等第三代(dìsāndài)战斗机,空军从训练和装备开始向信息化、现代化军队的转型。这本是好事,却给歼(jiān)10带来了最大的危机。
苏27引进后,有高层领导提出,歼10别再(zài)搞了,还不如拿研发的(de)钱买飞机,或者再走一遍引进、仿制、改进的道路,能快速形成(xíngchéng)空军(kōngjūn)急需的战斗力、快速获得三代战斗机新技术,省钱、省时、省力,对部队和军工行业都是更好的选择。
时任(shírèn)军委副主席刘华清(liúhuáqīng)问宋文骢:“老宋,歼10和苏27有何不同啊?”
宋文骢进行了详细说明(shuōmíng)和对比,主张两架飞机各有所长,在作战中互相配合,都是解放军所需要的。最终刘华清拍板(pāibǎn),“外国飞机再好,也是别人家孩子,歼10搞(gǎo)出来,才是自家孩子有出息”。
压力,不只是来自(láizì)国外,还来自经费。
上(shàng)世纪80年代末,社会上流行着“搞原子弹的(de)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,宋文骢的工资(gōngzī)也只有1000元,是广州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。国防科工委副主任谢光了解(liǎojiě)到这些情况后(hòu),无可奈何的给了两个(liǎnggè)字,对内叫“熬”,对外叫“拖”。
“你们(nǐmen)这是5分钱想上长城,连车票钱都没有。”眼看初步设计完成了(le),却没法发图;眼看青年人下海了,出国(chūguó)了。宋总拿着他的有机玻璃模型,不淡定了。
或许是受了立项时的启迪,他决定把模型放大,先把全(quán)尺寸样机搞出来。毕竟,百闻不如一见,全尺寸样机可以(kěyǐ)让试飞员体验操纵,让设计师印证自己的设计和工艺(gōngyì),也(yě)能够给(gěi)人们一个最直观的印象。最重要的是,全尺寸样机可以利用有限的研发经费,展示出阶段成果,鼓舞大家的士气。
◆歼10全尺寸样机装配过程中。
虽然不能飞(fēi)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(nián)8月27日,经过了27个昼夜的拼搏,他们终于让这架银色的飞机出现在人们面前。
就在这(zhè)一年,海湾战争爆发了。惨烈的画面和意外的结局,给军委领导极大的震动——别说(biéshuō)小米加步枪,就是大炮加导弹的时代都(dōu)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(wánchéng),中央和军队的各路领导都到成都参观(cānguān),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”,从此飞机研制踏入正常轨道。
全世界能独立设计、制造战斗机的(de)国家寥寥无几。如果说(rúguǒshuō)战斗机是工业体系的王冠,那航空发动机就是一个国家工业王冠上的宝石。
自主研发的涡喷15发动机迟迟(chíchí)难以出炉,一直是(shì)歼10最大的难题。90年代初期,空军引进第一批苏27时,还(hái)多买(mǎi)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,要不然上天没日子!
然而,牵一发而动全身,更何况是心脏。换发动机(fādòngjī)后,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(zǒngzhuāng)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。总算是曙光初现,“十号”即将从发动机试车,到地面高速(gāosù)滑行,并最终(zuìzhōng)首飞。
谁能想到,接连两次,发动机(fādòngjī)开车试验失败(shībài),叶片出现大规模损坏,引进的发动机甚至濒临报废,整个工程再一次阴云笼罩。
虽然说美国的(de)F22试车时,发动机也打坏了两台。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(duōnián)的宋文骢,狠狠地抽了几口烟,望着满眼泪水,却依然紧紧咬住嘴唇(zuǐchún)的员工,只说了一句,“让大家(dàjiā)吃饭去吧”。
咽下苦涩的眼泪,他们进行了(le)从头到尾的排查、封堵。待发动机再次转动时,终于(zhōngyú)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,红毯已经铺好,领导(lǐngdǎo)的专机也即将到来(dàolái)。可就在这个节骨眼儿上,机械员张凤贵发现,发动机运转时,机身漏下了不易察觉的三(sān)滴油。
地面漏油可能(kěnéng)不意味着什么,但要是出现在空中,燃油稍有泄漏(xièlòu),就可能遇上电火花,说不定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疑点,不弄清这三(zhèsān)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,最终发现,由于俄方改装(gǎizhuāng)发动机(fādòngjī)的时侯,有8个密封处没有进行封堵,导致了发动机漏油。
10天后,歼10再度站在停机坪上,可惜天公又不作美,阴霾笼罩着机场(jīchǎng)。从上午(shàngwǔ)9点(diǎn)一直等到下午4点,气候条件勉强达到首飞要求。
指挥员把试飞员雷强(léiqiáng)拉到一边:“雷子,能不(bù)能飞?”历经上百次重大险情,一路从雷阵里走出来的雷强,沉默片刻:从最初24人试飞小组成员,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(wèile)这一飞吗(ma)?他坚定地说:飞!
陪同他的大队政委,看到雷强血脉贲张,像喝多了酒一样,一把抓过他的手,脉搏竟然跳到152!跨进(kuàjìn)座舱,雷强一扭头,发现(fāxiàn)试飞局局长(jújúzhǎng)脸上挂满了泪水。从事试飞17年,这(zhè)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(bēizhuàng)气氛弥漫着整个机场,萦绕在每个人心头。
和传统飞机(fēijī)(fēijī)不同,歼10采取了静不稳定设计。静稳定飞机和静不稳定飞机好比三轮车和自行车,前者好控制,但不灵活(línghuó);后者(hòuzhě)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。国外首飞电传飞控飞机,通行的做法是(shì)加载重量,使其变成传统的静稳定飞机,待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(tā)最担心(dānxīn)的就是静不稳定设计,还曾写信给(xiěxìngěi)空军,希望采用过渡(guòdù)方案,因为飞机研究史上,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在把关,之前最为众人担心的部分(bùfèn),却成了歼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弄回来!”关闭(guānbì)座舱盖(cānggài),他一下子全无杂念。点火、滑出(chū)、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。
按计划(ànjìhuà)完成绕场三圈的(de)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(língqiǎo)的下滑,稳稳地落在跑道上。下了飞机,他抱住宋文骢说:“宋总,这才叫真正的飞机啊!”
◆首飞归来,雷强泪洒机场。
一次划时代的首飞圆满地划上了句号。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清楚:“那时候‘老头儿(lǎotouer)’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(gē),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(yǐhòu),我的生日就是这天(zhètiān)了!”
首飞不易,定型更难(gèngnán)。
国外所有的第三代战机试飞周期(zhōuqī)均占(zhàn)型号(xínghào)研制周期50%以上,有的竟达80%。苏27的原型机经过了10年的试飞之后把项目全局推翻,直至T10S才设计(shèjì)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(de)安全范围是多少?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(yǒurén),用(yòng)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的一句话形容:试飞就像摸电门(diànmén),如果说电量开小,不足以达到试飞的效果,而如果一不小心开大,甚至可能(kěnéng)会有生命危险。
从基本动作(dòngzuò),到对飞行极限的(de)挑战,歼10的试飞要闯过30多个科目,包括空中(kōngzhōng)对接、低空大表速、大攻角、空中实弹靶试等高难动作,可以说是惊心动魄。
2002年8月23日(rì),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(jīchǎng)尽头沙尘暴的迹象,两架歼10如同离弦的箭返回机场,待(dài)最后一架飞机落地时,机场已经被黄沙笼罩。
2003年11月24日,试飞员宫庆辉进行全载荷试飞时,飞机的左侧副翼失去控制,瞬间产生了(le)接近60度的倾斜角,他驾驶(jiàshǐ)着(zhe)已经操纵十分困难的战鹰,平稳地飞回机场,着陆之后,飞行服已经被汗水(hànshuǐ)湿透。
2002年(nián)5月6日,试飞员李中华试飞转场特性时,通过(tōngguò)一个仪表的(de)不正常读数判断出了飞机的液压系统可能存在漏油,他果断放下起落架,就近选择着陆。事后证明,如果(rúguǒ)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(de)(de)方式实现了空中加油的对接。同时中国突破了鸭式布局飞机(fēijī)的空中加油难关,为歼10的正式列装扫清了障碍。
2003年12月25日(rì),实弹打靶,面对突然锁定(suǒdìng)的靶机,徐勇凌果断使用备用方案,发射导弹,击中目标。若再晚几秒,靶机就会飞出空中走廊(kōngzhōngzǒuláng)。
国外的三代机试飞中,无一例外(wúyīlìwài)都有摔飞机(fēijī)的惨痛经历。然而在歼10的试飞中,虽然飞机出现过故障,但(dàn)从没有一次事故导致机毁人亡,堪称试飞史上的“零伤亡”奇迹。
这些奇迹背后,除了功勋试飞员艺高人胆大,还(hái)与歼10优良的人机(rénjī)界面相关(xiāngguān)。过去苏式研发体制毫不重视操作者的感受,导致人机工效恶名远扬。
宋文骢的研发团队吸取教训,自始至终要求试飞员参与飞机设计,仅雷强(jǐnléiqiáng)就(jiù)提出各种改进设计建议100多项。
比如驾驶杆、油门(yóumén)杆,当初都是试飞(shìfēi)员们用橡皮泥捏出来的。油门杆上的9个(gè)按钮应该怎么布置,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(zài)试飞时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(zhídào)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,不仅使新研制的飞机更便于操控(cāokòng),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(shèjìshī)。
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(shì)歼10揭开了层层面纱,第一次在公众(gōngzhòng)面前亮相。实际上,在此之前,歼10战斗机已经装备部队。
1999年,科索沃战争爆发,78天的(de)战争,全由(yóu)空军完成,且号称零伤亡。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(cóng)防守型,变为了“攻防兼备”。
形势所迫,歼10尚未设计定型,军委领导就决定先投入批量生产,交付部队提前使用(shǐyòng)——这个决定,开创了我国战斗机研制的先河,也实现(shíxiàn)了我国航空武器装备(wǔqìzhuāngbèi)从第二代到第三代的跨越。
2003年3月,首批(shǒupī)飞机交付部队,宋文骢深情讲道:“新歼到今年已经18岁(suì)了,终于可以参军了。”在座的航空人无不动容,要知道歼10飞机是中国人的“争气机”,它在“银河号”受尽屈辱的航行中,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(jīngtiāndìqìguǐshén)的那一(yī)撞击上,把(bǎ)中国人、航空人的悲愤和憋屈,化成(huàchéng)了埋头苦干、励精图治。
傅前哨说,以歼10为代表,中国的航空工业与西方的差距不再(bùzài)是“望尘莫及”,而是“望其项背(wàngqíxiàngbèi)”了。
在歼10研制过程中,还催生(cuīshēng)了我国第一个航空电子系统研究室;我国第一个具有国际先进水平的数字式电传飞控系统铁鸟试验台;国内(guónèi)第一个高度综合化航电武器系统动态模拟综合试验台等多个(duōgè)航空科研设计机构(jīgòu)。
宋文骢曾经这样评价歼10走过的两个18年:前18年是(shì)我们努力论证研制,尝试手工制造,最终实现首飞的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,他却没能够等到(děngdào)歼10的18岁(suì)生日,在孩子生日的前一天(qiányītiān),悄然驾鹤西去。
2018年(nián)2月9日,我国自主研制的新一代隐身战机(zhànjī)歼20,开始列装空军作战部队,担负起守卫祖国空天的使命。
其实,在歼10首飞成功之后,宋文骢就将试飞组织工作交给了杨伟(yángwěi),自己则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(bùjú)”,通过机头涡(wō)、前边条涡、鸭翼涡、边条涡、主翼涡等诸多涡流(wōliú)的耦合(ǒuhé),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。
看着写字台前与恩师宋文骢的合影,歼20总设计师杨伟思绪万千(sīxùwànqiān),如果当初(dāngchū)没有宋文骢那句“别走(zǒu)了”,他也许会出国留学,与中国的新一代战机失之交臂。
从歼10到歼20的研制,中国(zhōngguó)跨代的两型战机首飞时间仅相隔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(chéngwéi)世界第二个服役(fúyì)隐身重型战机的国家。
如雷强所说,如果说设计飞机好比小学生学写字。仿制歼6、歼7就(jiù)是学正楷,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(dìfāng)开始自行探索发挥了,属于草书(cǎoshū);再到4代机,咱们就不用(bùyòng)再受到字帖的限制,可以自成一体了。
本文原载于(yú)2018年9月4日《北京日报》
来源:《党史博采》微信公众号(hào)

◆翱翔在祖国领空的歼10飞机。(沈玲摄)
全世界能(néng)独立设计、制造战斗机的国家寥寥无几。1998年(nián)3月23日,歼10在成都(chéngdū)首飞,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(gònghéguó)拓路苍穹的历史分成了两段:一段是仿制,改进,尝试研制;一段则是自行设计(zìxíngshèjì),现代化的自主研制。
不知不觉中,歼10已走过20多年。2006年,它成建制装备部队(bùduì),让整个世界见识(jiànshí)了东方猛龙的(de)(de)利爪;2008年珠海航展、2009年国庆阅兵,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(shì)“机密”的故事,也慢慢解密:从胶片上的设计图,变成“十号工程(gōngchéng)”,再到“歼10”大家族,历时38年(nián)……前18年数次面临“下马”,而后又“起死回生”,最终(zuìzhōng)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的降生,源于一个建议(jiànyì)。
1981年年底,时任国防科工委副主任的邹家华向(xiàng)邓小平同志建议,开始(kāishǐ)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,前期投资5亿左右,目前花钱也不(bù)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(de)(de)前期经费仅5亿元(yìyuán),以今天的眼光看,实在太少。但在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“军队要忍耐”,以经济建设(jiànshè)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?
“中国停下来(tíngxiàlái),世界却在飞。”刘亚洲上(shàng)将曾这样描述上世纪80年代初的中国空军(zhōngguókōngjūn)。十年浩劫后,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,但这种一代战机,只有防守(fángshǒu)之功,并无还手之力。
脱胎(tuōtāi)于米格21的第二代战机歼7,1966年研制成功,刚(gāng)开工就赶上“文革(wéngé)”,“文革”后空军装备的歼7和歼7Ⅰ总共不过几十架。
中国也曾下大力气研究高空高速的歼(jiān)8,并于1969年7月首飞成功。然而,从首飞到设计定型用了10年。等到歼8达到实用化阶段(jiēduàn)时(shí),美军的作战飞机早已转向(zhuǎnxiàng)了低空、高速、突防,歼8又落后(luòhòu)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(huànyǐng)”2000,葛文墉将军亲自试飞后(hòu),显然大受刺激,他撂下话说:“如果将来和他们的飞机对抗,除非(chúfēi)是人家犯了错误,否则我们绝对不可能把他们打下来。”
葛文墉回国后还特地给飞机设计师(shèjìshī)们讲课,他说:“我们现在飞远航,飞行员必须把(bǎ)地图放在膝盖上,按速度表的读数和时钟记的时间估算里程(lǐchéng),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(le)。它有平显,飞行员只要将指示标识对准地面目标,就飞到(fēidào)了,用不着飞行员去心算,这样又快又准。”
如今寻常的导航系统,在当时对那些研究飞机的设计师(shèjìshī)们,竟也是(shì)闻所未闻的新玩意儿。显然,我们早被人家远远抛在后面。
更紧迫的是,上世纪(shìjì)80年代初,世界局部战争(júbùzhànzhēng)烽烟四起,战争形态也在发生变化。
1981年(nián),以色列空军14架飞机编队,摧毁了伊拉克的(de)塔穆兹核反应堆,之后全部安全返航,全程2000余公里。
空军指挥学院训练部副部长王明亮总结说,“80年代,一系列局部战争有几个鲜明的(de)特征。一是空中力量(lìliàng)起主导作用,二是空中力量的主要作用是进攻,三是已经开始(kāishǐ)出现(chūxiàn)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(shénme)仗都(dōu)打不下来”。这是把空军摆到了军队现代化建设的首要地位。
空军现代化,买新机无疑是最快捷的方式。为了买不买“幻影”,空军曾组织专家研讨了一个月。最后一算账(suànzhàng),部队(bùduì)的采购费用,只(zhǐ)够买24架空机,要使用,不但要买飞机,还有(háiyǒu)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(hòu)的蜜月期(qī),中美还曾想合作改造歼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。中国航空工业重新制定了“更新一代(yídài)、研制一代、预研一代”的(de)发展方针,即用歼7、歼8替代老式战机歼6;加速(jiāsù)研制歼7、歼8的后继改进型(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,但它要达到什么技术指标,才能与2000年世界先进飞机(fēijī)抗衡?什么样的方案(fāngàn)才能既符合中国国情(zhōngguóguóqíng),又适应现代战争需要?一切还有待研究。
1982年(nián)2月,第一次新歼方案论证会在京(jīng)召开,有关领导(lǐngdǎo)和航空界专家141人参加。会上提出新型歼击机的空战能力要优于现有的歼8Ⅱ以及苏联当时(dāngshí)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(suǒ)(601所)和南昌的洪都650所,挑灯夜战,不到(búdào)一个月就拿出了两个设计方案。
沈阳601所(suǒ)的(de)方案,是在歼(jiān)13基础上重生的边(biān)条翼布局战斗机。歼8首飞后,空军对其性能并不满意,根据越南战争中的教训,尤其希望改进空战(kōngzhàn)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。
南昌所的方案是以强(qiáng)6为基础(jīchǔ)的衍生改进款。由于强6固有的结构复杂,重量大,可靠性差,所以从一开始,这一方案就不被人看好。
总共只有(zhǐyǒu)两个方案(fāngàn),而强6衍生方案又是来打酱油的,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(chèzǒu)以后,国防部集中所(suǒ)有的战斗机设计力量,在沈阳组建了(le)601所。在飞机设计领域,601所是名副其实的“共和国长子”。
至此(zhìcǐ),新歼与宋文骢(后来的歼10总设计师)和成都飞机设计研究所(611所)还(hái)没有任何关系,他们甚至连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(běijīng)参加评审会,帮兄弟单位(dānwèi)“参谋、完善”。
当时(shí)611所,刚刚经历了歼9项目的惨败(cǎnbài);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(hòu),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(sòngwéncōng)措手不及的是,预备会后,时任航空部军机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(yǒu)可供参考的方案?并要求他在评审会上做一个汇报。
由于事先毫无准备,611所(suǒ)手头连个模型都没有。他们(tāmen)只得(zhǐde)去隔壁房间临时借了几张透明胶片和绘图工具,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(suǒlái)了30余人,准备充分,第二天一整天都(dōu)由他们占据演讲台(yǎnjiǎngtái)。因为是临时安排,王副局长只为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,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(jìzhànshù)指标,而要(yào)实现(shíxiàn)这些指标,新歼所应(suǒyīng)具备的性能,比如要有中距拦射,要有电子对抗等等,而这刚好击中了歼13的软肋。
歼13总体布局参考F16,但(dàn)在雷达、发动机、导弹、电子设备等子系统上比F16逊色,它想赶上F16,但没有(méiyǒu)超越的野心。
反观611所的方案,采用鸭式布局,当时世界(shìjiè)上除了瑞典的SAAB37,还没有第二家(dìèrjiā)搞这方面研究,可说是超越F16的“三代半”布局;更加大胆(dàdǎn)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(zhìyí),但军队对这种时髦的方案更加青睐。
用营销学的观点看,601所的方案是(shì)在迎合空军的需要,而611所的方案,是通过研究未来战争(zhànzhēng),为空军创造了需要。
为什么宋文骢不但了解飞机,还了解空战?原来,早在抗美援朝期间,他就作为修飞机的(de)机械师参加了空军,因为对空战有着更为感性(gǎnxìng)和直观的认识,他在研究气动(qìdòng)布局时,总会考虑到空军的战术战略。
本来已经一边倒内定的(de)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(le)(le)项目,不过,歼10项目行政副(fù)总指挥晏翔在数十年后对此作了澄清:“这个说法似乎简单了一些。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(zǎojiù)为这个方案做(zuò)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(zhè)次15分钟的汇报是临阵磨枪,不如说这是歼9研究15年(nián)的总结。
歼(jiān)9项目,是和歼8一起,在1965年作为歼7的后续机型被(bèi)提出(tíchū)来的。出于控制风险的考虑,技术保守的歼8方案(fāngàn)被作为主攻方案重点保障,并在1971年很快上天。而歼9项目,因为要求太高,在601所并不受重视。
1970年,中国大搞(gǎo)“三线建设”,601所成立成都分(fēn)所,把研制歼9的小组直接(zhíjiē)调去了成都。这个601成都分所,就是后来的611所,当时的任务,就是继续研发歼9。
宋文骢(sòngwéncōng)本是(shì)601所培养起来的中国第一代本土飞机设计师,但“文革”期间也只能种种菜。起初,转移(zhuǎnyí)到成都名单并没有他,但他割舍不下自己钻研了(le)数年的歼9项目,就和妻子买来木板,自己装箱,踏上了转移之路。让人(rén)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(zài)成都,歼9项目(xiàngmù)5次更改设计指标,项目5次上马6次下马,各种设计方案更是无以计数。由于项目在1980年终止投资,几乎把611所推到(tuīdào)散伙的边缘。
正所谓(suǒwèi)祸福相依,为了满足(mǎnzú)军方极高的(de)技术指标,设计人员采用了当时在国际飞机设计中少有先例的“无尾+前翼”布局,也就是后来的鸭式布局。而在歼9的反复折腾中,611所把鸭翼与主翼的匹配(pǐpèi)方案(fāngàn)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,暂不确定方案(fāngàn),601所(suǒ)和611所各自完善方案,两个月后再议。
4月,第二次选型会如期召开。宋文骢这回有备而来,为了使鸭式布局更有说服力,他(tā)亲自用有机玻璃制作了一个飞机模型。可这模型实在(zài)太小,下面的同志(tóngzhì)根本看不清。他灵机一动(língjīyīdòng),把模型拿到幻灯机前,在幕布(mùbù)上投出一个巨大的投影,就像新一代战机穿梭在云海里一般。
经过5天激辩,空军(kōngjūn)、海军和总参都(dōu)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(bù)稳定设计风险过大,从而转为支持601所的方案。第二次会议依然悬而未决。
部分专家的质疑并非(bìngfēi)没有道理,静不稳定设计可以带来优良机动性,同时却给飞机控制带来极大的挑战(tiǎozhàn)。同期的美苏战斗机(zhàndòujī)最多仅把静稳定性放宽至零,而我们却要达到负数,这的确让人捏着一把汗。
为了用数据说话,宋文骢团队硬是把三年要做的试验,用一年(yīnián)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(jiān)10的总体气动布局,就是在那时候打下的基础,包括复合扭转(niǔzhuǎn)机翼(jīyì)的理论计算和工程化,都是这个阶段完成的。
1984年大(dà)阅兵中,歼8由于技术(jìshù)问题,没能飞(fēi)天安门,时任国防部部长的张爱萍将军气头上说“沈飞别搞其他的了,把歼8弄好就行了”。
同年,军方表态:希望发展(fāzhǎn)有潜力(qiánlì)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去,问:“你们敢不敢(gǎnbùgǎn)立军令状?”宋文骢不假思索地接过纸和笔,又递给他的副手谢品,“你的字比我(wǒ)好,你来写”。
一份斩钉截铁的军令状,催生了直冲霄汉的中国(zhōngguó)第一款第三代战斗机,项目代号“十号工程”。这项工程如此机密,以至于宋文骢跟弟弟(dìdì)都(dōu)绝口不谈。弟弟在他家看到几本医学书籍,还以为哥哥改行当了牙医(yáyī)。
◆歼10空中加油。(沈玲摄)
1986年,歼10项目(xiàngmù)上马,宋文骢(sòngwéncōng)被任命为总设计师。正如有机玻璃投影出的身影一样,十号虽然美好,但却有些缥缈。
一架战斗机(zhàndòujī)的设计,集成了一个国家工业体系的精华,而歼10的研制在当时(dāngshí)是航空领域规模最大、技术难度(jìshùnándù)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(diànzixìnxī)、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。
搞一架飞机,就像指挥(zhǐhuī)一个大军团作战。摆在宋文骢面前(miànqián)最现实的问题,是如何把各(gè)军工单位聚拢到歼10这面大旗下?为此,他做了一件在当时备受非议的事,就是对苏式军工科研体制进行了改革:
一是建立总设计师(shèjìshī)系统。系统分为(fēnwéi)三级(sānjí):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系统管理。
二是(èrshì)建立(jiànlì)技术(jìshù)经济负责制。每一项成品必须坚持先有原理性试验、单个成品试验,再到地面系统试验、机上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(xínghào)研制程序,编制各级网络图,从方案论证(lùnzhèng)、初步设计、到发设计图和制造、总装几个(jǐgè)阶段,每个阶段都必须进行评审,通过评审才能进入下一个阶段。
四是(sìshì)组织重大技术攻关,对直接影响整个飞机(fēijī)研制进程的技术问题,由总设计师系统组织攻关。
五是坚持(jiānchí)全过程质量管理。
上述措施,都是针对(zhēnduì)当时科研(kēyán)体制的弊病提出来(lái)的。以前的航空(hángkōng)科研体系,虽说也有总设计师,但配套分系统的研制单位,和主机所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事。
宋文骢有针对性地进行改革,等于把(bǎ)全国几百个参加研制的厂所,数十万(shùshíwàn)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,没有强有力的手段作保障,如何(rúhé)能够统筹、指挥整个工程(gōngchéng)的推进呢?又如何保证相关子系统的研制进度和质量呢?正是(zhèngshì)这套成功的项目管理,换来了十号工程的进度和质量。
触动利益的改革,引来冷嘲热讽也不稀奇。有人这样问宋文骢:“宋总啊(a),搞一个型号飞机少则10年(nián)8年,多则(duōzé)10年20年,你今年已经50多岁了,年龄不饶人啊,这架飞机(jiàfēijī)在你手里最终能设计定型吗?”
宋文骢的回答很有(yǒu)水平,“我老宋还能活多少年(nián),这架飞机能不能在我手里(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(huì)成长起来,我们只要为他们铺好了路,到时候我老宋在不在没关系(méiguānxì),自然会有比我宋文骢更高明的人来接着干。”
正是通过型号设计师队伍的(de)组建,又经过歼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(cáifù)。歼20的总设计师杨伟就是宋文骢的弟子,接班时他和宋文骢相差33岁。
按照国际上不成文的惯例,一架飞机上研制的新产品(chǎnpǐn)绝对不能超过30%。超过30%,飞机研制成功(yánzhìchénggōng)的可能性将大打折扣(dàdǎzhékòu)。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(táijiē)。有人断言,“歼10的新产品率超过60%,这在航空史上肯定要失败的。”
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(zǒngshì)照猫画虎,航空技术储备少,工业基础差。另外,歼10飞机是个跨代(kuàdài)的型号(xínghào),技术指标要求(yāoqiú)高。说白了,新的机体、新的发动机、新的航电、新的控制系统,新的计算机辅助设计(shèjì)与制造技术,什么都是新的!
这些难题(nántí)如何突破?靠别人还是靠自己?时常要面临天人交战(jiāozhàn)的抉择。
比如,歼10对于数控(shùkòng)加工水平要求极高,尤其起落架部分,是设计中(zhōng)的一块硬骨头。为了(le)项目的快速推进,和国外合作被纳入了考虑之中。
然而谈判却陷入了僵局。外国专家高傲地表示:“你们的(de)技术不行,你们的方案不行,你们的人员不行。这样的起落架(qǐluòjià)你们是搞(gǎo)不出来的!你们肯定干不了的,等你们干不了的时候,随时可以再来找我们。但(dàn)那时的价钱我们只能再协商了。”
265万美元的评审费,1100万美元的设计费,换来(huànlái)的仅仅是一个起落架,到底干不干?宋文骢说,即使有这笔钱(qián),也不能这样打水漂。他一直深深记得(jìde):1960年苏联专家走了,112厂试飞车间里,不论是装好(hǎo)还是没装好的飞机,都成了钢铁(gāngtiě)垃圾,只能可怜兮兮地躺在厂房的角落里。
“啃别人(biérén)的(de)冷馒头,只能是乞丐。”他告诉负责起落架的同志(tóngzhì)们:“不要等,不要靠,也不要指望外国人会帮我们,通过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(yòu)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。
上世纪90年代初,中国着手引进苏(sū)27、苏30等第三代(dìsāndài)战斗机,空军从训练和装备开始向信息化、现代化军队的转型。这本是好事,却给歼(jiān)10带来了最大的危机。
苏27引进后,有高层领导提出,歼10别再(zài)搞了,还不如拿研发的(de)钱买飞机,或者再走一遍引进、仿制、改进的道路,能快速形成(xíngchéng)空军(kōngjūn)急需的战斗力、快速获得三代战斗机新技术,省钱、省时、省力,对部队和军工行业都是更好的选择。
时任(shírèn)军委副主席刘华清(liúhuáqīng)问宋文骢:“老宋,歼10和苏27有何不同啊?”
宋文骢进行了详细说明(shuōmíng)和对比,主张两架飞机各有所长,在作战中互相配合,都是解放军所需要的。最终刘华清拍板(pāibǎn),“外国飞机再好,也是别人家孩子,歼10搞(gǎo)出来,才是自家孩子有出息”。
压力,不只是来自(láizì)国外,还来自经费。
上(shàng)世纪80年代末,社会上流行着“搞原子弹的(de)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,宋文骢的工资(gōngzī)也只有1000元,是广州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。国防科工委副主任谢光了解(liǎojiě)到这些情况后(hòu),无可奈何的给了两个(liǎnggè)字,对内叫“熬”,对外叫“拖”。
“你们(nǐmen)这是5分钱想上长城,连车票钱都没有。”眼看初步设计完成了(le),却没法发图;眼看青年人下海了,出国(chūguó)了。宋总拿着他的有机玻璃模型,不淡定了。
或许是受了立项时的启迪,他决定把模型放大,先把全(quán)尺寸样机搞出来。毕竟,百闻不如一见,全尺寸样机可以(kěyǐ)让试飞员体验操纵,让设计师印证自己的设计和工艺(gōngyì),也(yě)能够给(gěi)人们一个最直观的印象。最重要的是,全尺寸样机可以利用有限的研发经费,展示出阶段成果,鼓舞大家的士气。
◆歼10全尺寸样机装配过程中。
虽然不能飞(fēi)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(nián)8月27日,经过了27个昼夜的拼搏,他们终于让这架银色的飞机出现在人们面前。
就在这(zhè)一年,海湾战争爆发了。惨烈的画面和意外的结局,给军委领导极大的震动——别说(biéshuō)小米加步枪,就是大炮加导弹的时代都(dōu)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(wánchéng),中央和军队的各路领导都到成都参观(cānguān),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”,从此飞机研制踏入正常轨道。
全世界能独立设计、制造战斗机的(de)国家寥寥无几。如果说(rúguǒshuō)战斗机是工业体系的王冠,那航空发动机就是一个国家工业王冠上的宝石。
自主研发的涡喷15发动机迟迟(chíchí)难以出炉,一直是(shì)歼10最大的难题。90年代初期,空军引进第一批苏27时,还(hái)多买(mǎi)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,要不然上天没日子!
然而,牵一发而动全身,更何况是心脏。换发动机(fādòngjī)后,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(zǒngzhuāng)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。总算是曙光初现,“十号”即将从发动机试车,到地面高速(gāosù)滑行,并最终(zuìzhōng)首飞。
谁能想到,接连两次,发动机(fādòngjī)开车试验失败(shībài),叶片出现大规模损坏,引进的发动机甚至濒临报废,整个工程再一次阴云笼罩。
虽然说美国的(de)F22试车时,发动机也打坏了两台。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(duōnián)的宋文骢,狠狠地抽了几口烟,望着满眼泪水,却依然紧紧咬住嘴唇(zuǐchún)的员工,只说了一句,“让大家(dàjiā)吃饭去吧”。
咽下苦涩的眼泪,他们进行了(le)从头到尾的排查、封堵。待发动机再次转动时,终于(zhōngyú)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,红毯已经铺好,领导(lǐngdǎo)的专机也即将到来(dàolái)。可就在这个节骨眼儿上,机械员张凤贵发现,发动机运转时,机身漏下了不易察觉的三(sān)滴油。
地面漏油可能(kěnéng)不意味着什么,但要是出现在空中,燃油稍有泄漏(xièlòu),就可能遇上电火花,说不定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疑点,不弄清这三(zhèsān)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,最终发现,由于俄方改装(gǎizhuāng)发动机(fādòngjī)的时侯,有8个密封处没有进行封堵,导致了发动机漏油。
10天后,歼10再度站在停机坪上,可惜天公又不作美,阴霾笼罩着机场(jīchǎng)。从上午(shàngwǔ)9点(diǎn)一直等到下午4点,气候条件勉强达到首飞要求。
指挥员把试飞员雷强(léiqiáng)拉到一边:“雷子,能不(bù)能飞?”历经上百次重大险情,一路从雷阵里走出来的雷强,沉默片刻:从最初24人试飞小组成员,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(wèile)这一飞吗(ma)?他坚定地说:飞!
陪同他的大队政委,看到雷强血脉贲张,像喝多了酒一样,一把抓过他的手,脉搏竟然跳到152!跨进(kuàjìn)座舱,雷强一扭头,发现(fāxiàn)试飞局局长(jújúzhǎng)脸上挂满了泪水。从事试飞17年,这(zhè)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(bēizhuàng)气氛弥漫着整个机场,萦绕在每个人心头。
和传统飞机(fēijī)(fēijī)不同,歼10采取了静不稳定设计。静稳定飞机和静不稳定飞机好比三轮车和自行车,前者好控制,但不灵活(línghuó);后者(hòuzhě)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。国外首飞电传飞控飞机,通行的做法是(shì)加载重量,使其变成传统的静稳定飞机,待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(tā)最担心(dānxīn)的就是静不稳定设计,还曾写信给(xiěxìngěi)空军,希望采用过渡(guòdù)方案,因为飞机研究史上,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在把关,之前最为众人担心的部分(bùfèn),却成了歼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弄回来!”关闭(guānbì)座舱盖(cānggài),他一下子全无杂念。点火、滑出(chū)、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。
按计划(ànjìhuà)完成绕场三圈的(de)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(língqiǎo)的下滑,稳稳地落在跑道上。下了飞机,他抱住宋文骢说:“宋总,这才叫真正的飞机啊!”
◆首飞归来,雷强泪洒机场。
一次划时代的首飞圆满地划上了句号。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清楚:“那时候‘老头儿(lǎotouer)’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(gē),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(yǐhòu),我的生日就是这天(zhètiān)了!”
首飞不易,定型更难(gèngnán)。
国外所有的第三代战机试飞周期(zhōuqī)均占(zhàn)型号(xínghào)研制周期50%以上,有的竟达80%。苏27的原型机经过了10年的试飞之后把项目全局推翻,直至T10S才设计(shèjì)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(de)安全范围是多少?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(yǒurén),用(yòng)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的一句话形容:试飞就像摸电门(diànmén),如果说电量开小,不足以达到试飞的效果,而如果一不小心开大,甚至可能(kěnéng)会有生命危险。
从基本动作(dòngzuò),到对飞行极限的(de)挑战,歼10的试飞要闯过30多个科目,包括空中(kōngzhōng)对接、低空大表速、大攻角、空中实弹靶试等高难动作,可以说是惊心动魄。
2002年8月23日(rì),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(jīchǎng)尽头沙尘暴的迹象,两架歼10如同离弦的箭返回机场,待(dài)最后一架飞机落地时,机场已经被黄沙笼罩。
2003年11月24日,试飞员宫庆辉进行全载荷试飞时,飞机的左侧副翼失去控制,瞬间产生了(le)接近60度的倾斜角,他驾驶(jiàshǐ)着(zhe)已经操纵十分困难的战鹰,平稳地飞回机场,着陆之后,飞行服已经被汗水(hànshuǐ)湿透。
2002年(nián)5月6日,试飞员李中华试飞转场特性时,通过(tōngguò)一个仪表的(de)不正常读数判断出了飞机的液压系统可能存在漏油,他果断放下起落架,就近选择着陆。事后证明,如果(rúguǒ)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(de)(de)方式实现了空中加油的对接。同时中国突破了鸭式布局飞机(fēijī)的空中加油难关,为歼10的正式列装扫清了障碍。
2003年12月25日(rì),实弹打靶,面对突然锁定(suǒdìng)的靶机,徐勇凌果断使用备用方案,发射导弹,击中目标。若再晚几秒,靶机就会飞出空中走廊(kōngzhōngzǒuláng)。
国外的三代机试飞中,无一例外(wúyīlìwài)都有摔飞机(fēijī)的惨痛经历。然而在歼10的试飞中,虽然飞机出现过故障,但(dàn)从没有一次事故导致机毁人亡,堪称试飞史上的“零伤亡”奇迹。
这些奇迹背后,除了功勋试飞员艺高人胆大,还(hái)与歼10优良的人机(rénjī)界面相关(xiāngguān)。过去苏式研发体制毫不重视操作者的感受,导致人机工效恶名远扬。
宋文骢的研发团队吸取教训,自始至终要求试飞员参与飞机设计,仅雷强(jǐnléiqiáng)就(jiù)提出各种改进设计建议100多项。
比如驾驶杆、油门(yóumén)杆,当初都是试飞(shìfēi)员们用橡皮泥捏出来的。油门杆上的9个(gè)按钮应该怎么布置,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(zài)试飞时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(zhídào)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,不仅使新研制的飞机更便于操控(cāokòng),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(shèjìshī)。
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(shì)歼10揭开了层层面纱,第一次在公众(gōngzhòng)面前亮相。实际上,在此之前,歼10战斗机已经装备部队。
1999年,科索沃战争爆发,78天的(de)战争,全由(yóu)空军完成,且号称零伤亡。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(cóng)防守型,变为了“攻防兼备”。
形势所迫,歼10尚未设计定型,军委领导就决定先投入批量生产,交付部队提前使用(shǐyòng)——这个决定,开创了我国战斗机研制的先河,也实现(shíxiàn)了我国航空武器装备(wǔqìzhuāngbèi)从第二代到第三代的跨越。
2003年3月,首批(shǒupī)飞机交付部队,宋文骢深情讲道:“新歼到今年已经18岁(suì)了,终于可以参军了。”在座的航空人无不动容,要知道歼10飞机是中国人的“争气机”,它在“银河号”受尽屈辱的航行中,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(jīngtiāndìqìguǐshén)的那一(yī)撞击上,把(bǎ)中国人、航空人的悲愤和憋屈,化成(huàchéng)了埋头苦干、励精图治。
傅前哨说,以歼10为代表,中国的航空工业与西方的差距不再(bùzài)是“望尘莫及”,而是“望其项背(wàngqíxiàngbèi)”了。
在歼10研制过程中,还催生(cuīshēng)了我国第一个航空电子系统研究室;我国第一个具有国际先进水平的数字式电传飞控系统铁鸟试验台;国内(guónèi)第一个高度综合化航电武器系统动态模拟综合试验台等多个(duōgè)航空科研设计机构(jīgòu)。
宋文骢曾经这样评价歼10走过的两个18年:前18年是(shì)我们努力论证研制,尝试手工制造,最终实现首飞的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,他却没能够等到(děngdào)歼10的18岁(suì)生日,在孩子生日的前一天(qiányītiān),悄然驾鹤西去。
2018年(nián)2月9日,我国自主研制的新一代隐身战机(zhànjī)歼20,开始列装空军作战部队,担负起守卫祖国空天的使命。
其实,在歼10首飞成功之后,宋文骢就将试飞组织工作交给了杨伟(yángwěi),自己则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(bùjú)”,通过机头涡(wō)、前边条涡、鸭翼涡、边条涡、主翼涡等诸多涡流(wōliú)的耦合(ǒuhé),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。
看着写字台前与恩师宋文骢的合影,歼20总设计师杨伟思绪万千(sīxùwànqiān),如果当初(dāngchū)没有宋文骢那句“别走(zǒu)了”,他也许会出国留学,与中国的新一代战机失之交臂。
从歼10到歼20的研制,中国(zhōngguó)跨代的两型战机首飞时间仅相隔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(chéngwéi)世界第二个服役(fúyì)隐身重型战机的国家。
如雷强所说,如果说设计飞机好比小学生学写字。仿制歼6、歼7就(jiù)是学正楷,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(dìfāng)开始自行探索发挥了,属于草书(cǎoshū);再到4代机,咱们就不用(bùyòng)再受到字帖的限制,可以自成一体了。
本文原载于(yú)2018年9月4日《北京日报》
来源:《党史博采》微信公众号(hào)

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