解放軍新型戰(zhàn)機起飛

廠房中的殲-11B[資料圖片]

新華網(wǎng)消息：據(jù)中國一航網(wǎng)站報道，1956年，中國制造的第一架噴氣式殲擊機在我國東北沈陽成功飛上藍天，實現(xiàn)了中國人的夢想。進入20世紀(jì)80年代末期，隨著改革開放的深入和經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，中國的綜合國力有了很大提升。中央軍委根據(jù)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的特點，決定集中力量發(fā)展空軍裝備，引進部分國外先進飛機和先進技術(shù)，盡快消化吸收新技術(shù)并加速國產(chǎn)化的進程。

這一光榮任務(wù)由中國一航沈陽飛機設(shè)計研究所擔(dān)任飛機主設(shè)計，中國一航沈陽飛機工業(yè)（集團）公司擔(dān)任主制造，從此掀開了中國殲擊機制造史新的一頁。

超短時間完成三代機研制

伴隨著重點工程的全面啟動，作為戰(zhàn)斗機設(shè)計的主機所——一航沈陽所，面臨著嚴(yán)峻考驗。參研單位上百個，研制環(huán)環(huán)相扣，與此同時，兩大系列十多個型號、數(shù)十個預(yù)研課題高度并行。面對挑戰(zhàn)，一航沈陽所迎難而上，深入推進管理創(chuàng)新，為重點工程的順利開展提供了有力保障。

針對多型號、多任務(wù)高度交叉并行、人力資源不足的矛盾，一航沈陽所大膽變革傳統(tǒng)科研運行模式，引進先進的現(xiàn)代項目管理理論方法，逐步推行職能管理與項目管理相結(jié)合的矩陣管理模式，重點型號實行項目管理，組成項目工作團隊，工作任務(wù)層層分解，落實到人。一航沈陽所從全所各部門抽調(diào)技術(shù)和管理上的精兵強將，組成結(jié)構(gòu)發(fā)圖項目團隊，集智攻關(guān)，并輔以全所的優(yōu)勢資源作保障，確保按計劃、優(yōu)質(zhì)完成發(fā)圖任務(wù)。成立發(fā)圖領(lǐng)導(dǎo)小組、技術(shù)小組、計算機支持小組和后勤保障小組，解決發(fā)圖中遇到的各類技術(shù)問題；建立發(fā)圖技術(shù)網(wǎng)站和標(biāo)準(zhǔn)信息網(wǎng)站，實現(xiàn)資源共享。經(jīng)過連續(xù)10個半月的超常規(guī)奮戰(zhàn)，飛機二維圖紙和三維數(shù)模，正式移交沈飛公司。通過推行項目管理，實現(xiàn)了資源共享，提高了工作效率，提升了員工的綜合素質(zhì)，有力地促進了重點工程研制任務(wù)的順利完成。

三代機的研制是一項集多領(lǐng)域、高科技于一身的極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要對飛機平臺進行多項優(yōu)化設(shè)計，自主創(chuàng)新研制達到國際先進三代機水平的綜合航電系統(tǒng)，并完成新型發(fā)動機的裝機試飛，要在5、6年完成常規(guī)需要8到10年的研制任務(wù)，其難度和風(fēng)險是可想而知的。

為降低研制風(fēng)險，確保工程研制進度，型號總設(shè)計師系統(tǒng)合理安排，做出了多項降低研制風(fēng)險、縮短研制周期的重大部署。建立了全機理論外型數(shù)模和廠所之間數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了工程數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳輸，形成了產(chǎn)品設(shè)計、制造、更改全過程的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

在外翼、垂尾、起落架等獨立部件上，全面應(yīng)用了數(shù)字化設(shè)計、制造技術(shù)。這一技術(shù)的推廣應(yīng)用，簡化了設(shè)計、制造環(huán)節(jié)，顯著提高了產(chǎn)品協(xié)調(diào)精度和質(zhì)量，實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程高效管理和控制，縮短了研制周期，降低了成本。

建立面向制造的飛機數(shù)字模型，進行計算機模擬安裝協(xié)調(diào)，不但為工廠提供了直接用于制造的數(shù)據(jù)，減少了制造中的協(xié)調(diào)問題，而且為飛機的改進、改型打下了基礎(chǔ)。

調(diào)整飛機首飛狀態(tài)，分狀態(tài)進行首飛。這項創(chuàng)新，將新技術(shù)應(yīng)用分布于不同飛機，分別試飛，突出重點，各個擊破。每架飛機承擔(dān)不同的試驗任務(wù)，既保證了各模塊的進度，又不受其他各模塊意外的影響，逐步達到全狀態(tài)首飛。他們?yōu)樾卵兄频木C合航電系統(tǒng)安排領(lǐng)先試飛，使飛機的關(guān)鍵技術(shù)得到早期驗證。

對于新武器系統(tǒng)的制導(dǎo)、應(yīng)用技術(shù)、新材料等新成果、新技術(shù)、新成品，都率先在已經(jīng)研制成功的飛機上采用，實現(xiàn)突破、驗證后，再在三代機各機型上進行推廣和應(yīng)用。提前安排發(fā)動機在成熟的機體平臺上進行科研和定型試飛，通過各項試飛，攻克了大量的技術(shù)關(guān)鍵，重點解決了飛機和發(fā)動機匹配問題，保證了新型戰(zhàn)機按期交付。

提前啟動材料、標(biāo)準(zhǔn)件研制工作。在型號沒有正式立項之前,所里就提前組建了專門的材料、標(biāo)準(zhǔn)件研制隊伍，用四年時間完成了與三代機相關(guān)的500多項機體材料、600多項標(biāo)準(zhǔn)件、300多項機載設(shè)備材料的研制工作，突破了關(guān)鍵技術(shù)，為機體平臺研制提供了保障。這些重大部署，不僅使技術(shù)難關(guān)一一化解，關(guān)鍵技術(shù)一一成熟，形成了核心競爭力，而且化解了研制過程中的許多風(fēng)險。

結(jié)合新機研制的特點，一航沈陽所在工程立項之初就編制了項目零級、一級網(wǎng)絡(luò)圖，規(guī)定了全機各系統(tǒng)研制目標(biāo)和研制進度。在技術(shù)設(shè)計階段，首次編制了全系統(tǒng)工作開發(fā)計劃，規(guī)定了子系統(tǒng)級的研制任務(wù)和研制節(jié)點，為下達各項工作計劃確定了技術(shù)依據(jù)。改進項目科研計劃管理體制，變一級計劃管理為三級計劃管理，使每一項工作任務(wù)都分解落實到人。

在全狀態(tài)飛機的研制工作中，試驗室試驗和機上地面試驗是重點考核項目，針對每個試驗項目都進行了工作結(jié)構(gòu)分解，設(shè)立考核點，明確技術(shù)要求和技術(shù)責(zé)任人，及時暴露項目執(zhí)行過程中出現(xiàn)的問題，做出風(fēng)險評估，并提出解決措施。

數(shù)字并行工程 飛機設(shè)計100%虛擬裝配

一航沈陽所結(jié)合三代機研制工作積極探索和創(chuàng)新基于飛機制造業(yè)數(shù)字化工程的飛機設(shè)計流程、技術(shù)組織體系和科研管理模式，不僅確保了重點型號研制的節(jié)點，也大大提升了飛機設(shè)計能力。

為建立數(shù)字化設(shè)計和管理的技術(shù)體系，提高飛機設(shè)計質(zhì)量和效率，一航沈陽所結(jié)合根據(jù)第三代飛機設(shè)計和制造、工藝準(zhǔn)備和生產(chǎn)工作量大，周期緊張的實際情況決定采取IPT的組織模式并聯(lián)合一航沈飛一并開展工作。

建立了全新的飛機數(shù)字化研制流程。創(chuàng)建了產(chǎn)品數(shù)字化定義團隊——IPT，組織結(jié)構(gòu)上打破專業(yè)界限，從全所各專業(yè)和一航沈飛抽調(diào)設(shè)計和工藝人員創(chuàng)建了900多人的并行集中聯(lián)合設(shè)計團隊。其組織管理上具有高度的靈活性和適應(yīng)性，人員和設(shè)備根據(jù)任務(wù)需要隨時調(diào)配；技術(shù)上實行分層管理。辦公形式是將900人的聯(lián)合設(shè)計團隊按部件分成7個IPT集中工作。

IPT的組織和管理模式不以研究室專業(yè)為單位，設(shè)計各專業(yè)高度并行、專業(yè)高度融合、更便于組織和協(xié)調(diào)，組織結(jié)構(gòu)和管理更加合理化、科學(xué)化。

實現(xiàn)了設(shè)計與生產(chǎn)工藝的高度并行。按照傳統(tǒng)的串行研制流程，如飛機前機身設(shè)計圖紙交到沈飛后再進行工藝審查和工裝設(shè)計，中間要經(jīng)過設(shè)計更改等流程，需要幾個月或者更長時間。實行了廠所聯(lián)合設(shè)計后，沈飛工藝審查、工裝設(shè)計人員在現(xiàn)場隨時可對完成設(shè)計的飛機部件進行工藝審查和工裝設(shè)計，有問題馬上進行協(xié)商解決。大大加快了工藝設(shè)計和審查進度，研制周期大幅度縮短。

采用先進的數(shù)字化設(shè)計手段。運用先進的計算機硬件和軟件構(gòu)建數(shù)字化共享設(shè)計平臺，建立了數(shù)據(jù)充分共享的四個數(shù)據(jù)庫；建立全機結(jié)構(gòu)及數(shù)字樣機，各系統(tǒng)和部件采用三維數(shù)字化模型進行裝配、檢查和協(xié)調(diào)，在電腦前及時發(fā)現(xiàn)和解決了協(xié)調(diào)和結(jié)構(gòu)干涉問題一萬多項，實現(xiàn)了飛機設(shè)計的100%并行產(chǎn)品數(shù)字化定義、100%虛擬裝配、100%電子樣機。

殲-11B座艙特寫[資料圖片]

我國空軍殲-11B試飛[資料圖片]

航電測試以戰(zhàn)場環(huán)境為核心

三代戰(zhàn)機綜合航空電子系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，新技術(shù)密集。為了在短時間內(nèi)研制出高水平的航電系統(tǒng)，從方案論證、系統(tǒng)設(shè)計、試驗驗證到技術(shù)管理，決策者和參研者們精于創(chuàng)新，大膽創(chuàng)新。

他們把作戰(zhàn)思想和戰(zhàn)術(shù)使用，有機地融進系統(tǒng)設(shè)計中，把指揮引導(dǎo)、目標(biāo)截獲、態(tài)勢顯示、目標(biāo)分配等技術(shù)結(jié)合在一起，形成強大的體系戰(zhàn)斗力。完善的系統(tǒng)、分系統(tǒng)方案、數(shù)百頁的飛行員操作程序、幾千頁的接口控制文件、十幾萬A4的設(shè)計圖紙、數(shù)十萬條的軟件程序，還進行了系統(tǒng)、分系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計、制定技術(shù)規(guī)范，最后集成了一套套精細(xì)的裝機產(chǎn)品。

為了最大限度對航電系統(tǒng)進行全面驗證，結(jié)合系統(tǒng)的設(shè)計要求，試驗人員開發(fā)組建了一套集多項先進技術(shù)為一體的動態(tài)仿真試驗環(huán)境，實現(xiàn)了地面指揮引導(dǎo)與動態(tài)飛行仿真、視景、分系統(tǒng)激勵器的有機結(jié)合，實現(xiàn)了以戰(zhàn)場環(huán)境為核心的航電系統(tǒng)全任務(wù)、全動態(tài)的仿真。

材料工程 大量使用復(fù)合材料 

材料是先進裝備研制的物質(zhì)基礎(chǔ)。按常規(guī)，需要8-10年才能完成的材料研制工程，60余個參研單位，僅用了4年時間，就取得了突破性進展。填補國內(nèi)空白的數(shù)百項材料，僅試驗用料就近百噸，涉及的材料規(guī)格上千個，完成各類試驗幾千項，試驗件達數(shù)萬個，保證了三代機后續(xù)研制的正常進行，實現(xiàn)了總體上不受制于人的目標(biāo)。

復(fù)合材料外翼完成初步打樣設(shè)計后，再次碰到了技術(shù)難題：打樣結(jié)果一定要滿足總體剛度設(shè)計指標(biāo)，否則復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的可行性將被打上問號。為此，主管總師決定在設(shè)計階段進行復(fù)合材料外翼頻率、模態(tài)的對比計算，驗證剛度設(shè)計的準(zhǔn)確性。

頻率、模態(tài)的計算是對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員設(shè)計能力的一次挑戰(zhàn)。經(jīng)過一遍又一遍的計算，一次又一次的攻關(guān)，經(jīng)過多次失敗，最終的計算結(jié)果與地面共振試驗實測頻率吻合良好，復(fù)合材料外翼設(shè)計保證了與金屬外翼的剛度相當(dāng)。這一結(jié)果為復(fù)合材料外翼設(shè)計方案的決策提供了科學(xué)依據(jù)，使結(jié)構(gòu)材料設(shè)計向著成功又邁出了堅實的一步。

大噸位、全功能的燃油試驗臺的組建，堪稱一塊“硬骨頭”。而科研人員硬是靠自己頑強拼搏和不懈努力，采用全新的設(shè)計理念，提出了“綜合性、多功能、可持續(xù)發(fā)展的試驗與研究相結(jié)合”的準(zhǔn)確定位，打破技術(shù)常規(guī)，突破技術(shù)封鎖，建成了一座可實現(xiàn)橫滾、俯仰以及倒飛全模擬國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的綜合性多自由度試驗臺。在短短三年內(nèi)啃下了這塊硬骨頭。

他們設(shè)計了新型液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)采用了全機28兆帕的壓力體制、最大流量達215升/分的大功率系統(tǒng)，這在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)。

人機工效實現(xiàn)先進戰(zhàn)斗機座艙顯示控制

飛機生命保障系統(tǒng)配套關(guān)系復(fù)雜，系統(tǒng)研制涉及的技術(shù)領(lǐng)域和行業(yè)相當(dāng)多。年輕的設(shè)計隊伍在充分論證的基礎(chǔ)上，結(jié)合總體要求和國內(nèi)實際情況，大膽提出改變原來的系統(tǒng)配套關(guān)系，按照飛行員的生理衛(wèi)生學(xué)要求和電子設(shè)備通風(fēng)冷卻要求進行設(shè)計改進，關(guān)鍵項目全新研制的全系統(tǒng)設(shè)計方案。

為了適應(yīng)三代機研制的需要，電源、電氣專業(yè)人員著眼于機電綜合管理和未來多電飛機的發(fā)展，對供電系統(tǒng)自動管理和檢測進行了全新設(shè)計，開創(chuàng)了機載航空電源技術(shù)的新局面。自主開發(fā)了可作為第三代重型殲擊機供電系統(tǒng)試驗的綜合驗證平臺；建立了用于飛機內(nèi)供電系統(tǒng)實驗先進水平的綜合測試系統(tǒng)；首次采用供電系統(tǒng)與全航電系統(tǒng)進行交聯(lián)試驗的技術(shù)。

座艙作為飛行員與飛機交流的唯一界面，其重要性可想而知。隨著飛機設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，越來越多的飛行作戰(zhàn)信息需要飛行員了解和處理，這也對座艙的設(shè)計和改進，提出了更高、更新的要求。工程技術(shù)人員將人機工效（PVI）的先進設(shè)計理念，貫徹到座艙結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，首次將三維全數(shù)字化綜合設(shè)計手段用于座艙設(shè)計，實現(xiàn)了邊協(xié)調(diào)、邊設(shè)計、邊完善的并行工作模式。改進后的座艙布局，采用了先進戰(zhàn)斗機座艙顯示控制技術(shù)方案，切實保證了設(shè)計質(zhì)量和進度。

光電聯(lián)試歷時最短

C型件聯(lián)試是航電系統(tǒng)研制的重要階段，涉及顯控、雷達、光電瞄準(zhǔn)、通信導(dǎo)航、電子對抗等12個分系統(tǒng)，需要驗證、測試的項目超過幾百個，參試單位多、參試人員多，而且試驗周期又很長。來自有關(guān)廠所等20多個單位的60余名工作人員，懷著“絕不讓試驗進度耽誤在自己手里”的熱望，從四面八方匯集到一航沈陽所，僅用9個月時間就高質(zhì)量地完成了全部聯(lián)試工作，這是國內(nèi)三代機航電系統(tǒng)研制中歷時最短的試驗項目。

制造工藝實現(xiàn)重大突破

一航沈飛是中國殲擊機的搖籃，幾十年來先后研制生產(chǎn)了30多個型號數(shù)千架殲擊機。對飛機工藝、生產(chǎn)流程都有著豐富的經(jīng)驗，但對從來沒有干過的三代機來說，還是遇到了前所未有的困難。

首先，全公司職工為掌握三代機新工藝團結(jié)奮斗，頑強拼搏，在原技術(shù)資料與實物不協(xié)調(diào)、工裝與制造依據(jù)不協(xié)調(diào)、工藝設(shè)備與制造技術(shù)不協(xié)調(diào)等復(fù)雜條件下，高效率地排除占零件工裝總數(shù)63%的各類工裝差異問題；處理23萬個A4，占三代機第四階段70%的工藝資料更改；合力解決了一個個技術(shù)合作的工藝技術(shù)缺陷給整個科研生產(chǎn)所帶來的顛覆性難題。通過三代機的研制打造了一支在工裝制造、數(shù)控加工、復(fù)合材料、鈦合金加工、試飛實驗等技術(shù)領(lǐng)域具有高超技術(shù)的一流團隊，使企業(yè)的核心競爭力得到全面提升。

其次，第三代機在制造技術(shù)上與以往所生產(chǎn)飛機零件結(jié)構(gòu)上最大不同的是，它廣泛采用了鈦合金材料，如飛機中央翼下壁板、機尾整流罩、發(fā)動機防護隔欄等鈦合金用量達全機重量的15％。鈦合金所必需采用的潛弧焊、穿透焊、雙弧焊等焊接工藝對于沈飛來說是一個全新的制造領(lǐng)域。一航沈飛和一航材料院、一航制造所組成聯(lián)合攻關(guān)組，攻下了這一難關(guān)。他們反復(fù)試驗，僅試驗用料就達800多公斤。像油箱下壁板焊縫全長達47米，現(xiàn)在技術(shù)工人都能操作自如，焊出的焊縫又平又好。鈦合金零件焊接技術(shù)的掌握打通了三代機生產(chǎn)線，取得了重要的科研成果，填補了國內(nèi)多項空白。他們在國內(nèi)首次對飛機常用的鈦合金材料，進行了多種焊接方法的試驗研究，得到了系統(tǒng)詳實的實驗結(jié)果；首次對飛機鈦合金重要承力構(gòu)件的焊接質(zhì)量，進行系統(tǒng)的實驗研究，優(yōu)化焊接工藝，獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭；首次針對飛機用鈦合金材料的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，進行靜態(tài)低應(yīng)力無變形方法焊接；首次完成三代機飛機鈦合金裝機零件的合格焊接，為解決這一工藝難題提供了重要的工藝基礎(chǔ)；為三代機上采用鈦合金重要承力構(gòu)件的設(shè)計與焊接制造提供了科學(xué)依據(jù)。

第三，攻克了鈦學(xué)銑切的難關(guān)。鈦合金化學(xué)銑是一種無刀痕、無切削力和零件無協(xié)調(diào)問題的特種加工方法，精度要求相當(dāng)高。當(dāng)時國內(nèi)還沒有相關(guān)的技術(shù)資料參數(shù)可供參考，這項技術(shù)在國內(nèi)還是空白。然而，鈦銑在第三代殲擊機零件加工中占有很大比例，地位相當(dāng)重要，它的技術(shù)掌握及應(yīng)用程度，直接影響著三代機研制的進度和質(zhì)量。

在鈦合金課題攻關(guān)中，他們反復(fù)試驗，尋找新的工藝方法，確定了適合的工藝參數(shù)，找到了鈦合金最佳化銑工藝，滿足了三代機重點零件的加工需要。他們用國產(chǎn)化銑膠替代進口，降低了成本，保證了質(zhì)量；解決了化銑樣板與圖紙不符的難題，終于全面掌握了三代機的鈦銑技術(shù)。

第四，攻克了三代機進氣道復(fù)合材料調(diào)節(jié)板制造難關(guān)。先進的殲擊機大量采用了復(fù)合材料，復(fù)合材料鋼度強，單位承重是鋁的6倍，隱身效果好，力學(xué)性能可預(yù)先設(shè)計，是當(dāng)今航空領(lǐng)域衡量飛機制造水平和性能高低的一個重要標(biāo)志。他們自行設(shè)計制造了排布機、進行了熱壓罐的技術(shù)改造，按照復(fù)合材料的要求進行了環(huán)境改造。三代機進氣道調(diào)節(jié)板經(jīng)過工藝裝備的準(zhǔn)備、層壓板的研制、下壁板固化實驗，固化加壓點選擇，攻克了樹脂工藝性、工裝協(xié)調(diào)性、固化參數(shù)穩(wěn)定性等技術(shù)難關(guān)，順利制造出三代機需要的進氣道調(diào)節(jié)板，為獨立完成復(fù)合材料組件做出了貢獻。

第五，一航沈飛理化實驗中心首次通過大量實驗確立了“鍍錫-鉍合金” 和“鈦銑”分析方法，使新型槽液生產(chǎn)線順利投產(chǎn)；工裝科后機身設(shè)計室僅用一個月就復(fù)制出了三代機外翼總裝型架，自行設(shè)計了機翼翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、安裝壁板裝置、下架用車、減速器裝置等；特設(shè)科攻克了研制電器盒檢測設(shè)備難關(guān)，他們采用最新的PLC程控器技術(shù)進行控制，用計算機進行統(tǒng)一管理，采用觸摸屏作為人機界面的設(shè)計方案獲得成功。

改革開放使我國引進先進重型殲擊機成為可能，從消化先進技術(shù)到自主設(shè)計創(chuàng)新，從艱難起步到成功首飛，從設(shè)計定型到成批裝備部隊，航空工業(yè)的干部職工為之嘔心瀝血，為之艱苦奮斗，他們勇敢地挑戰(zhàn)多項國家級技術(shù)難題，圓滿順利地完成了三代機研制的光榮任務(wù)，取得了自主創(chuàng)新的重大科研成果，向黨和人民交上滿意的答卷。（宋亞林）

來源：新華網(wǎng)