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唐长红:为了鲲鹏展翅飞

核心提示: 运20的研制被认为是中国航空发展史上的一个奇迹——五年的首飞周期、“三十年不落后、五十年可用”的研制要求,在一支年轻且人数远远不足的设计团队手中成为现实。 这个奇迹的缔造者,就是型号总设计师、中国工程院院士唐长红和他的运20设计团队。

“从来就没有什么救世主,也不靠神仙皇帝。干中国的大飞机,只能靠我们自己!” 

——唐长红

大型飞机是国际竞争的重要制高点。伴随着运20的首飞及列装部队,中国成功跻身“大飞机俱乐部”,成为世界上少数几个能独立自主研制大飞机的国家。 

运20的研制被认为是中国航空发展史上的一个奇迹——五年的首飞周期、“三十年不落后、五十年可用”的研制要求,在一支年轻且人数远远不足的设计团队手中成为现实。 

这个奇迹的缔造者,就是型号总设计师、中国工程院院士唐长红和他的运20设计团队。 

拿出世界先进水平的飞机 

“大飞机是新中国几代人的梦,是航空工业追求了几十年的目标,再难也要做!我们有信心让它在国际舞台起飞,履行好国家赋予的使命!”这是唐长红对国家的庄严承诺。 

时光追溯到9年前。2008年11月,第七届珠海航展。从号称“空中巨无霸”的A380上走下来时,唐长红对各路记者说:“我们看到了世界水平,看到了空客的骄傲。我相信,中国的大飞机也能做到世界水平,我们正在为实现中国的骄傲而不懈努力。”一时间舆论哗然,热议伴随着质疑。 

殊不知,此时的唐长红早已带领团队开始了运20的研制。 

型号立项之初,唐长红便提出了“面向使用、面向制造、面向市场”的原则,引入适航理念,并带领总师系统着手梳理关键技术路径,明确了要突破包括先进超临界机翼设计、先进电传飞行控制系统研制、数字化生产装配和检测等在内的六大关键技术以及由此衍生出的几百项技术难关。 

超临界机翼是“六大关键技术”之一。为了掌握这项技术,攻关团队不知道吃了多少苦、流了多少汗。经过3年多艰难探索,研发团队不仅为运20寻找到最优的机翼气动外形,并进一步创新,为其打造出迄今为止最复杂的增升系统。充足的升力像一双巨手,推举着运20翱翔蓝天。 

飞控系统是运20最关键的系统,既要保证空投空运货物的任务需求,又要满足载客的安全可靠性要求。唐长红提出,将具有机械备份操纵功能的电传飞控系统作为大运主飞控系统的方案。技术上出现难题时,他耐心与大家讨论,分析原理、建立模型,甚至亲自动手编写程序。在唐长红“精细机构设计”理念指导下,飞控系统进行了多轮次迭代与优化,一些机载设备经过了翻天覆地的优化改进。 

运20首飞那天,飞机在空中盘旋。首席试飞员邓友明做了个举起双手的动作,这是大运飞控系统特有的松杆姿态保持功能。首飞结束后,邓友明在向首长汇报时说:“给飞控系统打满分,给飞机打满分!” 

中国的大飞机只能靠自己 

项目启动后,管理层曾经到访某国,希望寻求技术支持与合作。对方了解要求后开玩笑说:“你们想用10个老婆一个月就生出孩子,这怎么可能!” 

面对别人的质疑,唐长红扛起千钧重担。“最难的是如何把时间、进度、关键技术协调好,要快就得有快的办法,要好就得有好的招数。”为此,他办公室的灯光常常彻夜长明,很多关键技术经历了艰难决策。 

如何缓解工作量大、人员不足的矛盾?如何保证“一院六厂”这一新的研制模式下有效沟通及飞机的装配质量?唐长红表示,唯有采用先进的数字化手段,依靠手段创新! 

第一次研制这么大、这么复杂、技术要求高的飞机,团队积累不够,出现反复不可避免。为了加快设计迭代速度,抢回一些时间,唐长红和他的战友们大胆创新,通过技术攻关,将当时仅在波音787上应用过的关联设计技术应用到型号研制中,不仅确保了设计信息传递的准确性,而且大大缩短了研制周期。 

与此同时,强度专业在唐长红指导下用两年多时间开发出国内第一个强度分析自动化平台,实现了结构强度设计快速循环迭代,解决了全机强度计算多轮次自动优化、迭代的难题,提升设计效率3倍以上,也为载荷、结构、强度的专业协同和互动优化奠定了基础。 

在团队的共同努力下,运20如期首飞,惊艳世人。 

形成研制大飞机的工业基础 

大飞机研制涉及空气动力学、材料科学、机械制造、通信导航等40个大类、200多个技术单元的课题,制造一架大型运输机,是对一个国家基础工业的“集体考试”。 

运20研制的最大压力源于没有基础、没有规范、没有标准,很多单位技术水平参差不齐。如何把各厂家的水平提升到满足飞机研制需求这个基础上来,以唐长红为代表的总师系统提出“填平补齐”与“基础提升”二者同步的方案。 

面对国内装机成品参差不齐的现状,总师系统提前启动了近百项成品研制,并对关键技术、关键设备的研究工作进行重点扶持,加大技术和经费投入力度。运20是国内第一个运用MBD技术(基于模型的全三维设计)的型号,也是国内首个通过协同平台全线使用,建立了面向型号研制的数字化多厂所研制环境的型号。此外,在研制过程中全面推行产品成熟度管理,特别是在C型件研制当中,通过对成熟度梳理,及时发现了很多高风险项目,并投入大量人力物力重点突破,有效规避了风险。这些国产新品的研制,对材料工业以及成品单位的技术拉动和能力提升都产生了深远影响。 

“强国赖重器,鲲鹏振军威。展翅从兹去,蓝天任搏击。”在运20首装交付仪式上,唐长红深情寄语。在欣喜自豪之余,他和他的团队明白:成绩是下一段征程的开端,后面的路还很长很长……

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责任编辑:高晴

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