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(de)国家寥寥无几。1998年3月23日,歼10在成都首飞,这是中国航空工业历经(lìjīng)50余年,铸就(zhùjiù)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(liǎngduàn):一段是仿制,改进,尝试研制;一段则是自行设计,现代化的自主研制。
不知不觉中,歼10已走过(zǒuguò)20多年(duōnián)。2006年,它成建制装备部队,让整个世界见识了东方猛龙的利爪;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(chūqiào)利剑。
那些曾是“机密”的(de)故事,也慢慢解密:从胶片上的设计图,变成(biànchéng)“十号工程(gōngchéng)”,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”,最终实现首飞;后20年,是不断试飞突破,不断改进(bùduàngǎijìn)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邓小平同志建议,开始搞新一代歼击机(jiānjījī),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(duō),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,以今天(jīntiān)的眼光看,实在太少(shǎo)。但在1981年,这可是惊人的数字。要知道,改革开放后(hòu),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(náchū)5亿元搞新一代歼击机呢?
“中国停下来,世界却在飞。”刘亚洲上将曾这样描述上世纪80年代(niándài)初的中国空军。十年浩劫后,清点(qīngdiǎn)家底,空军装备实在惨得可怜。虽说我军(wǒjūn)拥有数以千计的歼6,但这种一代战机,只有防守之功,并无还手(huánshǒu)之力。
脱胎于米格(mǐgé)21的第二代战机歼(jiān)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(hé)歼7Ⅰ总共不过几十架。
中国也曾下大力气(xiàdàlìqì)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(yòng)了10年。等到歼8达到实用化阶段时,美军(měijūn)的作战飞机早已转向了低空、高速、突防,歼8又落后了。以(yǐ)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(rénjiā)犯了错误(cuòwù),否则我们绝对不可能把他们打下来。”
葛文墉(géwényōng)回国后还特地给飞机设计师们讲课,他说:“我们现在(xiànzài)飞远航,飞行员必须把地图放在膝盖上,按速度表的读数和时钟记的时间估算里程,按罗盘在地图上定出当时的位置,而‘幻影’2000则已经(yǐjīng)计算机化了。它有平显(píngxiǎn),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。”
如今寻常的导航系统(dǎohángxìtǒng),在当时对(duì)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。
更紧迫的是,上世纪80年代(niándài)初,世界局部战争烽烟四起(fēngyānsìqǐ),战争形态也在发生变化。
1981年,以色列空军14架飞机编队,摧毁了伊拉克的(de)塔穆兹(mùzī)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(yǒu)几个鲜明的(de)特征(tèzhēng)。一是空中力量起主导作用,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(qiángdà)的空军,要取得制空权。否则,什么仗都打不下来”。这是把空军摆到了(le)军队现代化建设(jiànshè)的首要地位。
空军现代化,买(mǎi)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(yígèyuè)。最后一算账,部队的采购费用(fèiyòng),只(zhǐ)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(zhōng)美建交后的蜜月期,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(léidá),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(le)“更新一代(yídài)、研制一代、预研一代”的发展方针,即用(jíyòng)歼7、歼8替代(tìdài)老式战机歼6;加速研制歼7、歼8的后继改进型战机;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年世界先进飞机抗衡?什么样(shénmeyàng)的方案才能既符合中国国情,又适应(shìyìng)现代战争需要(xūyào)?一切还有待研究。
1982年2月(yuè),第一次新歼方案论证会在京召开,有关领导和航空界(hángkōngjiè)专家141人(rén)参加。会上提出新型歼击机的空战能力要优于现有的歼8Ⅱ以及苏联当时的米格23歼击机,争取性能接近美制(měizhì)F16战斗机。
为此,沈阳飞机设计研究所(601所)和(hé)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(shèjìfāngàn)。
沈阳601所的方案,是在歼(jiān)(jiān)13基础上重生的边条翼(tiáoyì)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,尤其希望改进空战格斗性能。因此,歼13的研究目标是一款类似于(yú)早期(zǎoqī)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(nánchāng)所的方案是以强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,所以从一开始,这一方案就不被(bèi)人看好。
总共只有两个方案(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(nèi)定为胜出方案。
这也(yě)在情理之中(qínglǐzhīzhōng),苏联专家撤走以后,国防部集中所有的战斗机设计力量(lìliàng),在沈阳组建了601所。在飞机设计领域,601所是名副其实的“共和国长子”。
至此,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)还没有(méiyǒu)任何(rènhé)关系,他们甚至(shènzhì)连参与竞标的机会都没有。航空部只是临时通知他们,来4个人到北京参加评审会,帮兄弟单位(dānwèi)“参谋、完善”。
当时611所(suǒ),刚刚经历了歼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(ràng)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(zhǎodào)宋文骢,开口(kāikǒu)就问611所是不是也有可供参考的方案?并要求他(tā)在评审会上做一个汇报。
由于事先毫无准备,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透明胶片和绘图工具,又(yòu)熬个通宵,把一些重要图形(túxíng)、曲线和参数(cānshù)画在胶片上。
601所来了(le)30余人,准备充分,第二天一整天都由(yóu)他们占据演讲台。因为是临时安排,王副局长只为611所在日程表(rìchéngbiǎo)之外争取到了15分钟。
第三天,在兄弟单位汇报的(de)间隙,宋文骢抓住机会,从未来战争(zhànzhēng)怎么(zěnme)打讲起,又话锋一转,提出(tíchū)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,但在雷达、发动机、导弹、电子设备等子系统上(shàng)比F16逊色,它想赶上F16,但没有超越的(de)野心。
反观611所的(de)方案,采用鸭式布局,当时世界上除了瑞典的SAAB37,还没有第二家搞这方面研究,可说是(kěshuōshì)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(shǔyú)空白(kòngbái)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。
用营销学的(de)观点看,601所的方案是在迎合空军(kōngjūn)的需要,而611所的方案,是通过研究未来战争,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(kàngměiyuáncháo)期间,他就作为修飞机的(de)机械师参加了空军,因为(yīnwèi)对空战有着更为感性和直观的认识,他在研究气动布局时,总会考虑到空军的战术战略。
本来已经一边倒内定的方案,开始出现变数(biànshù)。
此后,坊间都传说是宋文骢用15分钟的论证拿下了项目,不过,歼10项目行政副总指挥晏翔在数十年后对此作了澄清:“这个(zhègè)说法似乎(sìhū)简单了一些。这15分钟的方案(fāngàn)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(zuò)准备,由于(yóuyú)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(de)汇报是临阵磨枪(línzhènmóqiāng),不如说这是歼9研究15年的总结。
歼(jiān)9项目,是和歼8一起,在1965年作为歼7的后续机型被提出来的。出于(chūyú)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(shàngtiān)。而歼9项目,因为(yīnwèi)要求太高,在601所并不受重视。
1970年,中国大搞“三线建设(sānxiànjiànshè)”,601所成立(chénglì)成都分所,把研制歼9的小组直接调去了成都。这个601成都分所,就是(jiùshì)后来的611所,当时的任务,就是继续研发歼9。
宋文骢本是601所培养(péiyǎng)起来的(de)中国第一代本土飞机(fēijī)设计师,但“文革”期间也只能种种菜。起初,转移到成都名单并没有他,但他割舍不下(gēshěbùxià)自己钻研了数年的歼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。
在成都,歼9项目5次更改(gēnggǎi)设计(shèjì)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(suǒ)推到散伙的边缘。
正所谓祸福相依,为了满足军方极高的技术指标,设计人员采用(cǎiyòng)了当时在(zài)国际飞机设计中(zhōng)少有先例的“无尾+前翼”布局,也就是(jiùshì)(shì)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(náchū)了可以信服的理论依据和(hé)试验数据。会议决定,暂不确定方案,601所和611所各自完善(wánshàn)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(bùjú)更有说服力,他(tā)亲自用有机玻璃制作了一个(yígè)飞机模型。可这模型实在太小,下面的同志根本看不清。他灵机一动(língjīyīdòng),把模型拿到幻灯机前,在幕布上投出一个巨大的投影,就像新一代战机穿梭在云海里(lǐ)一般。
经过5天激辩,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(dānxīn)静不稳定设计风险过大(guòdà),从而转为(zhuǎnwéi)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没有道理,静不稳定(wěndìng)设计可以带来(dàilái)优良机动性,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,而我们却要达到负数,这的确让(ràng)人捏着一把汗。
为了用(yòng)(yòng)数据说话,宋文骢团队硬是(yìngshì)把三年要做(zuò)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,就是在那时候打下的基础,包括复合扭转机翼的理论计算和工程化,都是这个阶段完成的。
1984年大阅兵中(zhōng),歼8由于(yóuyú)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)有潜力的飞机(fēijī)。可是这款大跨越的新型战机真能设计出来吗?上级把(bǎ)宋文骢等人找去,问:“你们敢不敢立军令状?”宋文骢不假思索地接过纸和笔,又递给他(tā)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(le)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(yǐzhìyú)宋文骢跟弟弟都绝口不谈。弟弟在(zài)他家看到几本医学书籍,还以为哥哥改行当了牙医。
◆歼10空中加油。(沈玲摄)
1986年,歼10项目(xiàngmù)上马,宋文骢被任命为总设计师。正如有机玻璃投影出的(de)身影一样,十号虽然美好,但却有些缥缈。
一架(yījià)战斗机(zhàndòujī)的设计,集成了一个(yígè)国家工业体系的精华,而歼10的研制在当时是航空领域规模最大、技术难度最高、协作面最广的复杂系统工程,需要涉及(shèjí)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。
搞一架飞机,就像指挥(zhǐhuī)一个大军团(jūntuán)作战(zuòzhàn)。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:
一是建立总设计师系统(xìtǒng)。系统分为三级:第一级(dìyījí)为型号总设计师;第二级为系统总设计师;第三级为飞机一次配套(pèitào)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(hángyè)、部门的设计师都纳入系统管理。
二是建立技术经济负责制。每一项成品必须坚持先有原理性试验(shìyàn)、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(bù)合格,就(jiù)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,从方案论证、初步设计、到发设计图和制造、总装几个阶段,每个(měigè)阶段都必须进行评审,通过(tōngguò)评审才能进入下一个(yígè)阶段。
四是组织重大技术攻关(gōngguān),对直接影响整个飞机研制进程的技术问题,由总(zǒng)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,都是针对当时科研体制的弊病提出来的。以前(yǐqián)的航空科研体系,虽说也有总设计师,但配套分系统(fēnxìtǒng)的研制单位,和主机所一样(yīyàng)属于(shǔyú)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,数十万科研人员和工人,都(dōu)紧紧捆绑到歼10这架飞机上了。
作(zuò)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?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(lěngcháorèfěng)也不稀奇。有人这样问宋文骢:“宋总啊,搞一个型号飞机少则10年(nián)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(zài)你手里最终能设计定型吗?”
宋文骢的回答很有水平,“我(wǒ)老宋还能活(nénghuó)多少年,这架飞机能不能在我手里定型,我说了不算。但有一点可以肯定的是,通过(tōngguò)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,我们只要为他们铺(pù)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(jiùshì)宋文骢的弟子,接班时他和宋文骢相差33岁(suì)。
按照国际上不成文的惯例,一架飞机(fēijī)上研制的新产品(chǎnpǐn)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,就连原材料、元器件都(dōu)要上一个陡峭的台阶。有人断言(duànyán),“歼10的新产品率超过60%,这在航空史上肯定要失败(shībài)的。”
冒险,其实(qíshí)是(shì)无奈之举。我国几十年来基本以仿制别人的(de)飞机为主,总是照猫画虎,航空技术储备少,工业基础差。另外,歼10飞机是个跨代的型号,技术指标要求高。说白了,新的机体、新的发动机(fādòngjī)、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!
这些难题如何突破(tūpò)?靠别人还是靠自己?时常要面临(miànlín)天人交战的抉择。
比如,歼10对于数控(shùkòng)加工水平要求极高(jígāo),尤其起落架部分,是设计中的一块硬骨头。为了项目的快速推进,和国外合作(hézuò)被纳入了考虑之中。
然而谈判却(què)陷入了僵局。外国专家高傲地表示:“你们(nǐmen)(nǐmen)的技术不行,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的!你们肯定干不了的,等你们干不了的时候,随时(suíshí)可以再来找我们。但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,换来的仅仅是一个起落架,到底干不干(gànbùgàn)?宋文骢说,即使有这笔钱,也不能这样打水漂。他一直深深记得:1960年(nián)苏联专家走了,112厂试飞车间里,不论是装(zhuāng)好还是没装好的飞机(fēijī),都(dōu)成了钢铁垃圾,只能可怜兮兮地躺在厂房的角落里。
“啃(kěn)别人的(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(fēijī)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(tīng)了一次又一次,起落架终于可以承担起了整个飞机的重量。
上世纪90年代初,中国着手(zhuóshǒu)引进苏27、苏30等第三代战斗机(zhàndòujī),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(shì)好事,却给歼10带来了最大的危机。
苏27引进(yǐnjìn)后,有高层领导提出,歼10别再(zài)搞了,还不如拿研发的钱买飞机,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(zhàndòulì)、快速获得三代战斗机(zhàndòujī)新技术,省钱、省时、省力,对部队和军工行业都是更好的选择。
时任军委副主席刘华清问宋文骢(sòngwéncōng):“老宋,歼10和苏27有何不同(bùtóng)啊?”
宋文骢进行了详细(xiángxì)说明和对比,主张两架飞机各有所长,在作战中互相配合(hùxiāngpèihé),都是(shì)解放军所需要的。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”。
压力,不只是来自国外,还(hái)来自经费。
上世纪80年代末,社会上流行(liúxíng)着“搞原子弹的不如卖茶叶蛋的”段子,很多军工企业转型(zhuǎnxíng),本来(běnlái)制造飞机的,竟然去制造塑胶手套、饭盒。当时,宋文骢的工资也(yě)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(débúdào)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(xièguāng)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”。
“你们这是5分钱(fēnqián)想(xiǎng)上长城,连车票钱都没有。”眼看初步设计完成了,却没法(méifǎ)发图;眼看青年人下海了,出国了。宋总拿着他的有机玻璃模型,不淡定了。
或许是受了立项(lìxiàng)时的启迪,他决定把模型放大,先把全尺寸(chǐcùn)样机(yàngjī)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(cāozòng),让设计师印证自己的设计和工艺,也能够给人们一个最直观的印象。最重要(zhòngyào)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。
虽然不能飞上天(shàngtiān),但该有的(de)一样不少:515个部件,1000多条导管,30余公里的电缆,1991年8月27日,经过了27个昼夜的拼搏,他们(tāmen)终于让这架银色的飞机出现在人们面前。
就在这一年,海湾战争爆发了(le)。惨烈的画面和意外的结局,给军委领导极大(jídà)的震动——别说小米加步枪,就是大炮加导弹的时代都结束了,取而代之的是飞机加导弹,甚至(shènzhì)电子和信息化的时代。
得知歼10的(de)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“新歼是个宝,在某种(mǒuzhǒng)情况下比原子弹都重要”,从此飞机研制踏入正常(zhèngcháng)轨道。
全世界(quánshìjiè)能独立设计、制造(zhìzào)战斗机的国家寥寥无几。如果说战斗机是工业体系的王冠,那航空发动机就是一个国家工业王冠上的宝石。
自主研发的(de)涡喷15发动机迟迟难以出炉,一直(yìzhí)是歼10最大的难题。90年代初期,空军引进第一批苏27时,还多(duō)买了一些AL-31发动机。刘华清将军亲自拍桌子决定(juédìng),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。换发动机后,整架飞机的(de)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(de)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,到地面高速滑行,并(bìng)最终首飞(shǒufēi)。
谁(shuí)能想到,接连两次,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(zhěnggè)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?已经戒烟多年的宋文骢,狠狠地抽了几口烟,望着满眼泪水,却依然(yīrán)紧紧(jǐnjǐn)咬住嘴唇的员工,只说了一句,“让大家(dàjiā)吃饭去吧”。
咽下苦涩的眼泪,他们进行了从头到尾(cóngtóudàowěi)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(jù)预计的首飞(shǒufēi)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。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滴油。
地面漏油可能不意味着什么,但(dàn)要是出现在空中,燃油稍有泄漏,就可能遇上电火花,说不定会导致整架(zhěngjià)飞机瞬间爆炸解体。
“我们(wǒmen)绝对不能(bùnéng)放过任何一个微小的(de)疑点(yídiǎn),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。从上午(shàngwǔ)9点一直等到下午4点,气候条件勉强达到(dádào)首飞(shǒufēi)要求。
指挥员把试飞(shìfēi)员雷强拉到一边:“雷子,能不(bù)能飞?”历经上百次重大险情(xiǎnqíng),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(shǒufēi),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(dàduì)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!跨进座舱,雷强一扭头,发现试飞局局长脸上挂满了泪水。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(xī)易水寒”,一股悲壮(bēizhuàng)气氛弥漫着整个机场,萦绕在(yíngràozài)每个(měigè)人心头。
和传统飞机(fēijī)(fēijī)不同,歼(jiān)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和自行车(zìxíngchē),前者好控制,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,待试飞员完全熟练后再改回来。
航空专家傅(fù)前哨告诉北京日报记者,首飞前,他最担心的就是(shì)静不稳定设计,还(hái)曾写信给空军,希望采用过渡方案,因为飞机(fēijī)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(tiāncái)在把关,之前最为众人担心的部分,却成了歼10最为出彩的地方。
“今天(jīntiān),就是(jiùshì)缺胳膊断腿,我雷强也一定要把飞机给弄回来!”关闭座舱盖,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。
按计划完成绕场三圈的(de)飞行后,雷强又主动(zhǔdòng)请缨再飞了一圈。17分钟后,战机(zhànjī)一个灵巧的下滑,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(huàshídài)的首飞圆满地划上了(le)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26日,歼10首飞成功是(shì)3月23日,以后,我的生日就是(jiùshì)这天了!”
首飞不易(bùyì),定型更难。
国外所有的第三代战机(zhànjī)试飞周期均占型号(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才设计定型(dìngxíng);美国的F16边飞边改,前后经历了30年时间;而(ér)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,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(lǐzhōnghuá)说过的一句话形容:试飞就像(xiàng)摸电门,如果说电量开小(xiǎo),不足以达到试飞的效果,而如果一不小心(yíbùxiǎoxīn)开大,甚至可能会有生命危险。
从基本动作(dòngzuò),到对飞行极限的(de)挑战(tiǎozhàn),歼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(jìntóu)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(fēijī)的(de)左侧(zuǒcè)副翼失去控制,瞬间产生了接近60度的倾斜角,他驾驶着已经(yǐjīng)操纵十分困难的战鹰,平稳地飞回机场,着陆之后,飞行服已经被汗水湿透。
2002年(nián)5月6日,试飞员李中华试飞转场特性时,通过一个仪表的不正常读数判断出了飞机的液压系统(xìtǒng)可能(kěnéng)存在漏油(lòuyóu),他果断放下起落架,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(kōngzhōngjiāyóu)的对接。同时中国突破了鸭式(yāshì)布局飞机的空中加油难关,为歼10的正式列装扫清了障碍(zhàngài)。
2003年12月25日,实弹打靶(dǎbǎ),面对突然锁定的靶机,徐勇凌果断使用备用方案,发射导弹,击中目标。若再(zài)晚几秒,靶机就会(jiùhuì)飞出空中走廊。
国外的三代机试飞中(zhōng),无一例外都有摔飞机的惨痛经历(jīnglì)。然而在歼10的试飞中,虽然飞机出现过故障,但从(cóng)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,还与歼10优良的(de)人机界面相关。过去苏式(sūshì)研发体制毫不(háobù)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,仅雷强就(jiù)提出各种(gèzhǒng)改进设计建议100多项。
比如驾驶杆、油门杆,当初都(dōu)(dōu)是试飞员(shìfēiyuán)们用橡皮泥捏出来的。油门杆上的9个按钮应该怎么布置,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,雷强在试飞时发现(fāxiàn)拉杆时反馈的力量(lìliàng)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,不仅使新研制的飞机更便于操控,还(hái)大大提高工作效率和(hé)整体研制进度。像雷强这样的试飞员,被誉为半个总设计师(shèjìshī)。
2006年(nián)12月29日,新华社(xīnhuáshè)报道:“歼10将成建制装备部队(bùduì),形成作战能力”。这是歼10揭开了层层面纱,第一次在公众面前亮相。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天的战争,全由空军完成,且号称零伤亡。现代战争再一次显现出(xiǎnxiànchū)对空军的倚重,中国空军的战略也(yě)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(tóurù)批量生产,交付(jiāofù)部队提前使用——这个决定,开创了(le)我国战斗机研制的先河,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(sòngwéncōng)深情(shēnqíng)讲道:“新歼到(dào)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飞机是中国人的“争气机”,它(tā)(tā)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的那(nà)一撞击上,把中国人、航空人的悲愤和憋屈,化成了埋头苦干、励精图治。
傅前哨(qiánshào)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”了。
在歼10研制过程中,还催生了(le)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(tiěniǎo)试验台;国内第一个高度综合化(zōnghéhuà)航电武器系统动态模拟(mónǐ)综合试验台等多个航空科研设计机构。
宋文骢曾经这样评价歼10走过的两个18年:前18年是我们努力(nǔlì)论证研制,尝试手工制造,最终实现(shíxiàn)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,他却没能够等到歼10的18岁生日(shēngrì),在孩子生日的前一天,悄然(qiǎorán)驾鹤西去。
2018年(nián)2月9日,我国自主研制的(de)新一代隐身战机歼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,自己则继续(jìxù)带领气动设计小组,开始(kāishǐ)了下一代战机气动设计的摸索。最终(zuìzhōng)宋文骢提出了“小展弦比升力体鸭式布局(bùjú)”,通过机头涡、前边条涡、鸭翼涡、边条涡、主翼涡等诸多涡流的耦合,达到了空前(kōngqián)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(de)合影,歼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(yěxǔ)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,中国跨代的两型战机(zhànjī)首飞时间仅相隔15年,歼10研发培养出(chū)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(yǐnshēn)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(jiān)6、歼7就是学正楷,然后在设计歼7的(de)时候就开始写行楷了;到研制(yánzhì)歼10就有些许多地方开始自行探索发挥了,属于草书;再(zài)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(yuánzài)于2018年9月4日《北京日报》
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(de)国家寥寥无几。1998年3月23日,歼10在成都首飞,这是中国航空工业历经(lìjīng)50余年,铸就(zhùjiù)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(liǎngduàn):一段是仿制,改进,尝试研制;一段则是自行设计,现代化的自主研制。
不知不觉中,歼10已走过(zǒuguò)20多年(duōnián)。2006年,它成建制装备部队,让整个世界见识了东方猛龙的利爪;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(chūqiào)利剑。
那些曾是“机密”的(de)故事,也慢慢解密:从胶片上的设计图,变成(biànchéng)“十号工程(gōngchéng)”,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”,最终实现首飞;后20年,是不断试飞突破,不断改进(bùduàngǎijìn)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邓小平同志建议,开始搞新一代歼击机(jiānjījī),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(duō),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,以今天(jīntiān)的眼光看,实在太少(shǎo)。但在1981年,这可是惊人的数字。要知道,改革开放后(hòu),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(náchū)5亿元搞新一代歼击机呢?
“中国停下来,世界却在飞。”刘亚洲上将曾这样描述上世纪80年代(niándài)初的中国空军。十年浩劫后,清点(qīngdiǎn)家底,空军装备实在惨得可怜。虽说我军(wǒjūn)拥有数以千计的歼6,但这种一代战机,只有防守之功,并无还手(huánshǒu)之力。
脱胎于米格(mǐgé)21的第二代战机歼(jiān)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(hé)歼7Ⅰ总共不过几十架。
中国也曾下大力气(xiàdàlìqì)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(yòng)了10年。等到歼8达到实用化阶段时,美军(měijūn)的作战飞机早已转向了低空、高速、突防,歼8又落后了。以(yǐ)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(rénjiā)犯了错误(cuòwù),否则我们绝对不可能把他们打下来。”
葛文墉(géwényōng)回国后还特地给飞机设计师们讲课,他说:“我们现在(xiànzài)飞远航,飞行员必须把地图放在膝盖上,按速度表的读数和时钟记的时间估算里程,按罗盘在地图上定出当时的位置,而‘幻影’2000则已经(yǐjīng)计算机化了。它有平显(píngxiǎn),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。”
如今寻常的导航系统(dǎohángxìtǒng),在当时对(duì)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。
更紧迫的是,上世纪80年代(niándài)初,世界局部战争烽烟四起(fēngyānsìqǐ),战争形态也在发生变化。
1981年,以色列空军14架飞机编队,摧毁了伊拉克的(de)塔穆兹(mùzī)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(yǒu)几个鲜明的(de)特征(tèzhēng)。一是空中力量起主导作用,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(qiángdà)的空军,要取得制空权。否则,什么仗都打不下来”。这是把空军摆到了(le)军队现代化建设(jiànshè)的首要地位。
空军现代化,买(mǎi)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(yígèyuè)。最后一算账,部队的采购费用(fèiyòng),只(zhǐ)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(zhōng)美建交后的蜜月期,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(léidá),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(le)“更新一代(yídài)、研制一代、预研一代”的发展方针,即用(jíyòng)歼7、歼8替代(tìdài)老式战机歼6;加速研制歼7、歼8的后继改进型战机;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年世界先进飞机抗衡?什么样(shénmeyàng)的方案才能既符合中国国情,又适应(shìyìng)现代战争需要(xūyào)?一切还有待研究。
1982年2月(yuè),第一次新歼方案论证会在京召开,有关领导和航空界(hángkōngjiè)专家141人(rén)参加。会上提出新型歼击机的空战能力要优于现有的歼8Ⅱ以及苏联当时的米格23歼击机,争取性能接近美制(měizhì)F16战斗机。
为此,沈阳飞机设计研究所(601所)和(hé)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(shèjìfāngàn)。
沈阳601所的方案,是在歼(jiān)(jiān)13基础上重生的边条翼(tiáoyì)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,尤其希望改进空战格斗性能。因此,歼13的研究目标是一款类似于(yú)早期(zǎoqī)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(nánchāng)所的方案是以强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,所以从一开始,这一方案就不被(bèi)人看好。
总共只有两个方案(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(nèi)定为胜出方案。
这也(yě)在情理之中(qínglǐzhīzhōng),苏联专家撤走以后,国防部集中所有的战斗机设计力量(lìliàng),在沈阳组建了601所。在飞机设计领域,601所是名副其实的“共和国长子”。
至此,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)还没有(méiyǒu)任何(rènhé)关系,他们甚至(shènzhì)连参与竞标的机会都没有。航空部只是临时通知他们,来4个人到北京参加评审会,帮兄弟单位(dānwèi)“参谋、完善”。
当时611所(suǒ),刚刚经历了歼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(ràng)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(zhǎodào)宋文骢,开口(kāikǒu)就问611所是不是也有可供参考的方案?并要求他(tā)在评审会上做一个汇报。
由于事先毫无准备,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透明胶片和绘图工具,又(yòu)熬个通宵,把一些重要图形(túxíng)、曲线和参数(cānshù)画在胶片上。
601所来了(le)30余人,准备充分,第二天一整天都由(yóu)他们占据演讲台。因为是临时安排,王副局长只为611所在日程表(rìchéngbiǎo)之外争取到了15分钟。
第三天,在兄弟单位汇报的(de)间隙,宋文骢抓住机会,从未来战争(zhànzhēng)怎么(zěnme)打讲起,又话锋一转,提出(tíchū)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,但在雷达、发动机、导弹、电子设备等子系统上(shàng)比F16逊色,它想赶上F16,但没有超越的(de)野心。
反观611所的(de)方案,采用鸭式布局,当时世界上除了瑞典的SAAB37,还没有第二家搞这方面研究,可说是(kěshuōshì)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(shǔyú)空白(kòngbái)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。
用营销学的(de)观点看,601所的方案是在迎合空军(kōngjūn)的需要,而611所的方案,是通过研究未来战争,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(kàngměiyuáncháo)期间,他就作为修飞机的(de)机械师参加了空军,因为(yīnwèi)对空战有着更为感性和直观的认识,他在研究气动布局时,总会考虑到空军的战术战略。
本来已经一边倒内定的方案,开始出现变数(biànshù)。
此后,坊间都传说是宋文骢用15分钟的论证拿下了项目,不过,歼10项目行政副总指挥晏翔在数十年后对此作了澄清:“这个(zhègè)说法似乎(sìhū)简单了一些。这15分钟的方案(fāngàn)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(zuò)准备,由于(yóuyú)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(de)汇报是临阵磨枪(línzhènmóqiāng),不如说这是歼9研究15年的总结。
歼(jiān)9项目,是和歼8一起,在1965年作为歼7的后续机型被提出来的。出于(chūyú)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(shàngtiān)。而歼9项目,因为(yīnwèi)要求太高,在601所并不受重视。
1970年,中国大搞“三线建设(sānxiànjiànshè)”,601所成立(chénglì)成都分所,把研制歼9的小组直接调去了成都。这个601成都分所,就是(jiùshì)后来的611所,当时的任务,就是继续研发歼9。
宋文骢本是601所培养(péiyǎng)起来的(de)中国第一代本土飞机(fēijī)设计师,但“文革”期间也只能种种菜。起初,转移到成都名单并没有他,但他割舍不下(gēshěbùxià)自己钻研了数年的歼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。
在成都,歼9项目5次更改(gēnggǎi)设计(shèjì)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(suǒ)推到散伙的边缘。
正所谓祸福相依,为了满足军方极高的技术指标,设计人员采用(cǎiyòng)了当时在(zài)国际飞机设计中(zhōng)少有先例的“无尾+前翼”布局,也就是(jiùshì)(shì)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(náchū)了可以信服的理论依据和(hé)试验数据。会议决定,暂不确定方案,601所和611所各自完善(wánshàn)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(bùjú)更有说服力,他(tā)亲自用有机玻璃制作了一个(yígè)飞机模型。可这模型实在太小,下面的同志根本看不清。他灵机一动(língjīyīdòng),把模型拿到幻灯机前,在幕布上投出一个巨大的投影,就像新一代战机穿梭在云海里(lǐ)一般。
经过5天激辩,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(dānxīn)静不稳定设计风险过大(guòdà),从而转为(zhuǎnwéi)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没有道理,静不稳定(wěndìng)设计可以带来(dàilái)优良机动性,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,而我们却要达到负数,这的确让(ràng)人捏着一把汗。
为了用(yòng)(yòng)数据说话,宋文骢团队硬是(yìngshì)把三年要做(zuò)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,就是在那时候打下的基础,包括复合扭转机翼的理论计算和工程化,都是这个阶段完成的。
1984年大阅兵中(zhōng),歼8由于(yóuyú)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)有潜力的飞机(fēijī)。可是这款大跨越的新型战机真能设计出来吗?上级把(bǎ)宋文骢等人找去,问:“你们敢不敢立军令状?”宋文骢不假思索地接过纸和笔,又递给他(tā)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(le)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(yǐzhìyú)宋文骢跟弟弟都绝口不谈。弟弟在(zài)他家看到几本医学书籍,还以为哥哥改行当了牙医。
◆歼10空中加油。(沈玲摄)
1986年,歼10项目(xiàngmù)上马,宋文骢被任命为总设计师。正如有机玻璃投影出的(de)身影一样,十号虽然美好,但却有些缥缈。
一架(yījià)战斗机(zhàndòujī)的设计,集成了一个(yígè)国家工业体系的精华,而歼10的研制在当时是航空领域规模最大、技术难度最高、协作面最广的复杂系统工程,需要涉及(shèjí)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。
搞一架飞机,就像指挥(zhǐhuī)一个大军团(jūntuán)作战(zuòzhàn)。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:
一是建立总设计师系统(xìtǒng)。系统分为三级:第一级(dìyījí)为型号总设计师;第二级为系统总设计师;第三级为飞机一次配套(pèitào)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(hángyè)、部门的设计师都纳入系统管理。
二是建立技术经济负责制。每一项成品必须坚持先有原理性试验(shìyàn)、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(bù)合格,就(jiù)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,从方案论证、初步设计、到发设计图和制造、总装几个阶段,每个(měigè)阶段都必须进行评审,通过(tōngguò)评审才能进入下一个(yígè)阶段。
四是组织重大技术攻关(gōngguān),对直接影响整个飞机研制进程的技术问题,由总(zǒng)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,都是针对当时科研体制的弊病提出来的。以前(yǐqián)的航空科研体系,虽说也有总设计师,但配套分系统(fēnxìtǒng)的研制单位,和主机所一样(yīyàng)属于(shǔyú)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,数十万科研人员和工人,都(dōu)紧紧捆绑到歼10这架飞机上了。
作(zuò)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?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(lěngcháorèfěng)也不稀奇。有人这样问宋文骢:“宋总啊,搞一个型号飞机少则10年(nián)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(zài)你手里最终能设计定型吗?”
宋文骢的回答很有水平,“我(wǒ)老宋还能活(nénghuó)多少年,这架飞机能不能在我手里定型,我说了不算。但有一点可以肯定的是,通过(tōngguò)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,我们只要为他们铺(pù)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(jiùshì)宋文骢的弟子,接班时他和宋文骢相差33岁(suì)。
按照国际上不成文的惯例,一架飞机(fēijī)上研制的新产品(chǎnpǐn)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,就连原材料、元器件都(dōu)要上一个陡峭的台阶。有人断言(duànyán),“歼10的新产品率超过60%,这在航空史上肯定要失败(shībài)的。”
冒险,其实(qíshí)是(shì)无奈之举。我国几十年来基本以仿制别人的(de)飞机为主,总是照猫画虎,航空技术储备少,工业基础差。另外,歼10飞机是个跨代的型号,技术指标要求高。说白了,新的机体、新的发动机(fādòngjī)、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!
这些难题如何突破(tūpò)?靠别人还是靠自己?时常要面临(miànlín)天人交战的抉择。
比如,歼10对于数控(shùkòng)加工水平要求极高(jígāo),尤其起落架部分,是设计中的一块硬骨头。为了项目的快速推进,和国外合作(hézuò)被纳入了考虑之中。
然而谈判却(què)陷入了僵局。外国专家高傲地表示:“你们(nǐmen)(nǐmen)的技术不行,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的!你们肯定干不了的,等你们干不了的时候,随时(suíshí)可以再来找我们。但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,换来的仅仅是一个起落架,到底干不干(gànbùgàn)?宋文骢说,即使有这笔钱,也不能这样打水漂。他一直深深记得:1960年(nián)苏联专家走了,112厂试飞车间里,不论是装(zhuāng)好还是没装好的飞机(fēijī),都(dōu)成了钢铁垃圾,只能可怜兮兮地躺在厂房的角落里。
“啃(kěn)别人的(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(fēijī)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(tīng)了一次又一次,起落架终于可以承担起了整个飞机的重量。
上世纪90年代初,中国着手(zhuóshǒu)引进苏27、苏30等第三代战斗机(zhàndòujī),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(shì)好事,却给歼10带来了最大的危机。
苏27引进(yǐnjìn)后,有高层领导提出,歼10别再(zài)搞了,还不如拿研发的钱买飞机,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(zhàndòulì)、快速获得三代战斗机(zhàndòujī)新技术,省钱、省时、省力,对部队和军工行业都是更好的选择。
时任军委副主席刘华清问宋文骢(sòngwéncōng):“老宋,歼10和苏27有何不同(bùtóng)啊?”
宋文骢进行了详细(xiángxì)说明和对比,主张两架飞机各有所长,在作战中互相配合(hùxiāngpèihé),都是(shì)解放军所需要的。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”。
压力,不只是来自国外,还(hái)来自经费。
上世纪80年代末,社会上流行(liúxíng)着“搞原子弹的不如卖茶叶蛋的”段子,很多军工企业转型(zhuǎnxíng),本来(běnlái)制造飞机的,竟然去制造塑胶手套、饭盒。当时,宋文骢的工资也(yě)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(débúdào)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(xièguāng)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”。
“你们这是5分钱(fēnqián)想(xiǎng)上长城,连车票钱都没有。”眼看初步设计完成了,却没法(méifǎ)发图;眼看青年人下海了,出国了。宋总拿着他的有机玻璃模型,不淡定了。
或许是受了立项(lìxiàng)时的启迪,他决定把模型放大,先把全尺寸(chǐcùn)样机(yàngjī)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(cāozòng),让设计师印证自己的设计和工艺,也能够给人们一个最直观的印象。最重要(zhòngyào)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。
虽然不能飞上天(shàngtiān),但该有的(de)一样不少:515个部件,1000多条导管,30余公里的电缆,1991年8月27日,经过了27个昼夜的拼搏,他们(tāmen)终于让这架银色的飞机出现在人们面前。
就在这一年,海湾战争爆发了(le)。惨烈的画面和意外的结局,给军委领导极大(jídà)的震动——别说小米加步枪,就是大炮加导弹的时代都结束了,取而代之的是飞机加导弹,甚至(shènzhì)电子和信息化的时代。
得知歼10的(de)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“新歼是个宝,在某种(mǒuzhǒng)情况下比原子弹都重要”,从此飞机研制踏入正常(zhèngcháng)轨道。
全世界(quánshìjiè)能独立设计、制造(zhìzào)战斗机的国家寥寥无几。如果说战斗机是工业体系的王冠,那航空发动机就是一个国家工业王冠上的宝石。
自主研发的(de)涡喷15发动机迟迟难以出炉,一直(yìzhí)是歼10最大的难题。90年代初期,空军引进第一批苏27时,还多(duō)买了一些AL-31发动机。刘华清将军亲自拍桌子决定(juédìng),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。换发动机后,整架飞机的(de)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(de)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,到地面高速滑行,并(bìng)最终首飞(shǒufēi)。
谁(shuí)能想到,接连两次,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(zhěnggè)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?已经戒烟多年的宋文骢,狠狠地抽了几口烟,望着满眼泪水,却依然(yīrán)紧紧(jǐnjǐn)咬住嘴唇的员工,只说了一句,“让大家(dàjiā)吃饭去吧”。
咽下苦涩的眼泪,他们进行了从头到尾(cóngtóudàowěi)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(jù)预计的首飞(shǒufēi)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。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滴油。
地面漏油可能不意味着什么,但(dàn)要是出现在空中,燃油稍有泄漏,就可能遇上电火花,说不定会导致整架(zhěngjià)飞机瞬间爆炸解体。
“我们(wǒmen)绝对不能(bùnéng)放过任何一个微小的(de)疑点(yídiǎn),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。从上午(shàngwǔ)9点一直等到下午4点,气候条件勉强达到(dádào)首飞(shǒufēi)要求。
指挥员把试飞(shìfēi)员雷强拉到一边:“雷子,能不(bù)能飞?”历经上百次重大险情(xiǎnqíng),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(shǒufēi),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(dàduì)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!跨进座舱,雷强一扭头,发现试飞局局长脸上挂满了泪水。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(xī)易水寒”,一股悲壮(bēizhuàng)气氛弥漫着整个机场,萦绕在(yíngràozài)每个(měigè)人心头。
和传统飞机(fēijī)(fēijī)不同,歼(jiān)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和自行车(zìxíngchē),前者好控制,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,待试飞员完全熟练后再改回来。
航空专家傅(fù)前哨告诉北京日报记者,首飞前,他最担心的就是(shì)静不稳定设计,还(hái)曾写信给空军,希望采用过渡方案,因为飞机(fēijī)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(tiāncái)在把关,之前最为众人担心的部分,却成了歼10最为出彩的地方。
“今天(jīntiān),就是(jiùshì)缺胳膊断腿,我雷强也一定要把飞机给弄回来!”关闭座舱盖,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。
按计划完成绕场三圈的(de)飞行后,雷强又主动(zhǔdòng)请缨再飞了一圈。17分钟后,战机(zhànjī)一个灵巧的下滑,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(huàshídài)的首飞圆满地划上了(le)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26日,歼10首飞成功是(shì)3月23日,以后,我的生日就是(jiùshì)这天了!”
首飞不易(bùyì),定型更难。
国外所有的第三代战机(zhànjī)试飞周期均占型号(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才设计定型(dìngxíng);美国的F16边飞边改,前后经历了30年时间;而(ér)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,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(lǐzhōnghuá)说过的一句话形容:试飞就像(xiàng)摸电门,如果说电量开小(xiǎo),不足以达到试飞的效果,而如果一不小心(yíbùxiǎoxīn)开大,甚至可能会有生命危险。
从基本动作(dòngzuò),到对飞行极限的(de)挑战(tiǎozhàn),歼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(jìntóu)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(fēijī)的(de)左侧(zuǒcè)副翼失去控制,瞬间产生了接近60度的倾斜角,他驾驶着已经(yǐjīng)操纵十分困难的战鹰,平稳地飞回机场,着陆之后,飞行服已经被汗水湿透。
2002年(nián)5月6日,试飞员李中华试飞转场特性时,通过一个仪表的不正常读数判断出了飞机的液压系统(xìtǒng)可能(kěnéng)存在漏油(lòuyóu),他果断放下起落架,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(kōngzhōngjiāyóu)的对接。同时中国突破了鸭式(yāshì)布局飞机的空中加油难关,为歼10的正式列装扫清了障碍(zhàngài)。
2003年12月25日,实弹打靶(dǎbǎ),面对突然锁定的靶机,徐勇凌果断使用备用方案,发射导弹,击中目标。若再(zài)晚几秒,靶机就会(jiùhuì)飞出空中走廊。
国外的三代机试飞中(zhōng),无一例外都有摔飞机的惨痛经历(jīnglì)。然而在歼10的试飞中,虽然飞机出现过故障,但从(cóng)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,还与歼10优良的(de)人机界面相关。过去苏式(sūshì)研发体制毫不(háobù)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,仅雷强就(jiù)提出各种(gèzhǒng)改进设计建议100多项。
比如驾驶杆、油门杆,当初都(dōu)(dōu)是试飞员(shìfēiyuán)们用橡皮泥捏出来的。油门杆上的9个按钮应该怎么布置,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,雷强在试飞时发现(fāxiàn)拉杆时反馈的力量(lìliàng)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,不仅使新研制的飞机更便于操控,还(hái)大大提高工作效率和(hé)整体研制进度。像雷强这样的试飞员,被誉为半个总设计师(shèjìshī)。
2006年(nián)12月29日,新华社(xīnhuáshè)报道:“歼10将成建制装备部队(bùduì),形成作战能力”。这是歼10揭开了层层面纱,第一次在公众面前亮相。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天的战争,全由空军完成,且号称零伤亡。现代战争再一次显现出(xiǎnxiànchū)对空军的倚重,中国空军的战略也(yě)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(tóurù)批量生产,交付(jiāofù)部队提前使用——这个决定,开创了(le)我国战斗机研制的先河,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(sòngwéncōng)深情(shēnqíng)讲道:“新歼到(dào)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飞机是中国人的“争气机”,它(tā)(tā)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的那(nà)一撞击上,把中国人、航空人的悲愤和憋屈,化成了埋头苦干、励精图治。
傅前哨(qiánshào)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”了。
在歼10研制过程中,还催生了(le)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(tiěniǎo)试验台;国内第一个高度综合化(zōnghéhuà)航电武器系统动态模拟(mónǐ)综合试验台等多个航空科研设计机构。
宋文骢曾经这样评价歼10走过的两个18年:前18年是我们努力(nǔlì)论证研制,尝试手工制造,最终实现(shíxiàn)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,他却没能够等到歼10的18岁生日(shēngrì),在孩子生日的前一天,悄然(qiǎorán)驾鹤西去。
2018年(nián)2月9日,我国自主研制的(de)新一代隐身战机歼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,自己则继续(jìxù)带领气动设计小组,开始(kāishǐ)了下一代战机气动设计的摸索。最终(zuìzhōng)宋文骢提出了“小展弦比升力体鸭式布局(bùjú)”,通过机头涡、前边条涡、鸭翼涡、边条涡、主翼涡等诸多涡流的耦合,达到了空前(kōngqián)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(de)合影,歼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(yěxǔ)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,中国跨代的两型战机(zhànjī)首飞时间仅相隔15年,歼10研发培养出(chū)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(yǐnshēn)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(jiān)6、歼7就是学正楷,然后在设计歼7的(de)时候就开始写行楷了;到研制(yánzhì)歼10就有些许多地方开始自行探索发挥了,属于草书;再(zài)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(yuánzài)于2018年9月4日《北京日报》
来源:《党史博采(bócǎi)》微信公众号

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