李明传-歼8系列飞机研制
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    歼8Ⅱ飞机的副总师

    1980年5月31日,空军正式上报了歼8改进型飞机的战术技术要求。1980年9月4日,总参谋部、国防科工委下发文件正式批复同意,歼8改进型飞机命名为歼8Ⅱ型飞机。

    在歼8Ⅱ型飞机的研制过程中,首次引入了系统工程管理概念,由顾诵芬担任总设计师,并形成了型号总设计师—系统总设计师—主任设计师—主管设计师4级责任制。李明作为歼8Ⅱ型号的副总设计师,兼任飞机自动控制与操纵系统的总设计师。他主持制订了歼8Ⅱ自动飞行控制系统方案,进行了自动飞行控制系统控制律的研究与仿真,组织领导了系统设计、试验与鉴定的全过程。

    这套名为KJ-12的自动飞行控制系统,是在苏联АП-155型自动驾驶仪的基础上改进而来的,首次采用了电液伺服舵机,1988年设计定型。KJ-12系统除了具有自动驾驶功能外,还具有增稳、自动配平、自动改平等功能,同时还有从低空危险高度自动拉起的功能。该系统也是我国第一个正式装机使用的战斗机自动驾驶仪系统。

    沈飞公司科研副总经理

    1984年4月,李明被任命为601所副所长,除了要承担繁重的科研任务之外,他还要分担一些行政管理方面的事情。李明担任副所长之后不久,时任沈飞公司科研副总经理兼歼8Ⅱ型号现场总指挥的管德按照上级安排,前往德国做访问学者,回国之后到航空工业部科技局任职。在这种情况下,为了贯彻厂所结合制度,李明就被派到沈飞公司接替管德担任沈飞公司科研副总经理兼歼8Ⅱ型号现场副总指挥。

    在沈飞公司工作期间,李明的主要任务就是组织歼8Ⅱ03、04架飞机的试制、调整试飞、转场去试飞院,以及歼8飞机批生产和交付。有一件事让李明一直记忆深刻,也让他体会到了那个年代科研人员的坚持精神。

    有一天,驻沈飞公司的副总军代表柏树葆对李明说,空军决定配套引进意大利研制生产的A弹,定点上海航天局后,014中心研制的霹雳4导弹就“下马”了。

    在这种情况下,霹雳4导弹的总设计师董秉印决定找李明帮忙,希望在霹雳4导弹“下马”之前进行一次机弹地面联合试验,以考察飞机上的电磁环境对导弹的影响和机弹对接的相关问题。同是奋斗在第一线的科研人员,李明非常理解董秉印当时的心情,更为他这种工作态度所感动,在接受了董秉印的建议之后,李明多次与驻沈飞公司的军代表协调霹雳4空空导弹的试验,并取得了军代表的支持。之后,李明与董秉印制订了完整的试验要求和试验目标,明确了霹雳4导弹的技术状态,以及沈飞公司可以提供的试验条件,并与沈飞公司试飞站就试验进行了协调。

    经过精心准备,在601所、沈飞公司等各个方面的大力支持下,霹雳4空空导弹的机上地面试验达到了预期的目标,这次试验使董秉印弄清了霹雳4导弹设计过程中一些悬而未决的问题,包括机弹对接、电磁兼容等,为以后的导弹研制积累了经验。试验结束后,董秉印还专门写信给李明,对他提供的大力帮助表示感谢。

    面临任务的思考

    1986年7月,李明被任命为601所总设计师。这个时期,正是我国国防工业较为困难的时期,但是对于一个在国防科技领域奋斗了20多年的“老同志”而言,他思考了两件事。

    一是,当时国家已转入以经济建设为中心,实现改革开放政策,为了集中有限的国有资源,实现这一转变,对国防工业提出了军转民的方针。军品订货锐减,不少工厂已到处“找米下锅”。尽管“八二工程”即将“上马”,并且已经确定了由601所担任总设计师单位,但是下一代战斗机即新歼的研制任务已定点611所,601所面临着在下一代战斗机研制中无项目可做的处境。作为飞机设计研制的龙头单位,如何考虑和谋划601所的长远发展,不但关系着601所未来的命运,也关系着沈阳地区航空工业厂所的未来发展。

    二是,20世纪80年代中期,是世界航空技术飞速发展的时期。随着科学技术的快速发展,军队对装备的需求,特别是对装备科技含量方面的要求也相应地水涨船高,作战飞机的设计研制已日益复杂,涉及的新技术专业日渐增多,知识密集,高新技术的大量运用与集成已成必然趋势。面对这样的大趋势,李明一直都在思考,自己能否适应这样的技术发展潮流,能否挑起这副重担,以及如何与老同志共事,并组织和带领601所这支技术队伍一起前进。

    面对上面两个棘手的问题,经过反复思考之后,李明认为,601所今后工作任务的重点主要是4个方面,一是抓好歼8飞机的系列发展,这是当时的立所之本;二是继续抓好预先研究工作(包括已有的预研项目和待开发的预研项目以及“863”计划中的项目等);第三是看准机会,开展民机的研制(当时603所在酝酿,601所也考虑发展通用航空飞机,如农林机);第四是等待机遇研发新机以及民品(非航空产品),也考虑从事地面维修保障设备的设计与生产。李明向所长、书记做了汇报,并建议开会对他的这一“谋划”进行讨论,这样不但可以集思广益,还可以听取和形成一些主流意见。

    当时的所领导根据李明的建议,组织召开了讨论会。会议讨论认为,601所作为国防领域的主要研究所,有着自身的特殊性,它的长远发展不是601所自己能决定的,这需要与上级机关沟通,需要研究和了解上级机关的规划。

    经过这次会议,李明明确地认识到,研制新机需要等待机遇,但是机遇总是青睐那些有准备的人,这里所说的准备就是应用基础预研。虽然预研经费比型号研制经费要少得多,但是预研所取得的成果却有四两拨千斤的作用,必须发动大家都下功夫。因此,在这次讨论会之后,李明更加坚定了继续推进601所预研工作的决心,并以身示范,一直坚持到今天。

    在这次讨论会上,大家一致认为必须发动全所的力量,努力开创歼8飞机系列化发展的新局面。战斗机的研制是一项长期的工作,往往需要数年甚至10多年的时间才有成果。在我国第三代战斗机研制出来之前,面对军方的多种需求,对现役飞机的改进改型是一条必由之路,也能更快取得成果。歼8飞机是601所从仿制迈向自行设计道路的开山之作,开发其潜能并形成完整的战斗机系列,既是601所的职责,也是当时形势下稳定和锻炼队伍的必由之路,更何况歼8Ⅱ飞机的改进改型才刚刚开始,飞机本身还有很大潜力可挖。另外,在李明看来,结合歼8Ⅱ飞机改进改型的需要,开创一条研制生产中、高端地面保障设备和自行设计生产若干装机产品之路,对601所今后发展有着重要意义。

    对于第二个问题,经过一番思考后李明认为,如何顺应战斗机技术发展的潮流,带领601所的技术队伍一起前进,主要取决于自己。

    通过思考,使李明既增强了自信心,同时也认识到共事的好坏主要取决于自己。经过长期的观察和分析,李明认为,军机上的高新技术正向数字化、自动化、综合化方向发展,用现在的话说,就是信息化与机械化的融合。而李明的技术专长是飞机自动化,它既是一个向飞机设计各个专业提供服务的专业,也是一个可以带动和显著提升原有专业技术能力和水平的专业,适应性很广,他又有在部队从事维修工作的实践和经验,有在哈军工5年刻苦学习,打下的牢固专业知识基础,加上在601所近20年的基层科研工作实践,只要继续坚持勤奋好学的精神,就没有过不去的坎。所以,他觉得既然领导信任自己,就应当有信心挑起这副担子。

    至于与老同志们能否和谐共事,李明认为关键在于自己能否谦虚谨慎,尊重别人。“俗话说,人无完人,如何团结同志一起工作,我认为首先要遵循对己严、待人宽的原则,其次就是要让别人有职有权,勇于挑担子。只要能掌握这些待人处事的原则,我认为应该是可以团结全所技术人员共同前进的。”1998年,在珠海航展上,601所研制的歼8Ⅱ飞机参加航展并进行了飞行表演。作为601所的总设计师,李明接受了中央电视台的采访,在记者问及“如何与团队同志共事”时,李明的回答亦如此。

    带好团队

    作为“八二工程”赴美技术支援组第一任组长,李明在纽约格鲁门公司的技术支援组驻地工作了10个月。在带领第一批技术支援组完成任务回到所里后不久,歼8系列型号任务也逐渐多了起来。作为601所的总师,在当时的科研体制、机制下,李明除了担任“八二工程”和“八三工程”的总设计师之外,还被任命为歼8Ⅱ02批、歼8Ⅱ受油机的总设计师以及歼8ⅡM出口型飞机的总设计师。尽管上述研制项目立项的时间有先后,但他认为靠一个人的力量承担这么多型号任务是不可能的,必须发动和带领整个团队来承担这些任务。为此,经过酝酿,在总师办会议上他向各位副总师提出了3个方面的要求,首先,必须熟练掌握本专业内的全部专业技术工作,管理好自己所带领的技术队伍;第二是为了扩展每位副总师的技术业务范围和提升能力,尽可能给每位副总师分配担任一个型号的常务副总师,这既能协助组织领导该型号的研制工作,也将承担更大的责任,还会有对相关专业进行技术协调、熟悉和掌握的机会;第三是要求每位副总师申请和承担一项预研课题,在熟悉原有专业技术的基础上,关注和开拓本专业的新技术、新发展,起到技术带头人的作用。

    因此,在当时的条件下,李明对所里的各位副总师做了明确的分工安排,请陈嵩禄副总师任歼8Ⅱ02批的常务副总师;杨凤田副总师任歼8Ⅱ受油机的常务副总师;崔德刚/黄季墀副总师先后任歼8Ⅱ出口型的常务副总师;张权副总师总管所有已在外场的歼8系列飞机的相关事务等。后来,又有了歼8×、歼8F等研制项目,这些项目在论证前期尚未任命总师前,也都具体落实到某个副总师来承担。

    这样做的结果,一方面调动和发挥了技术团队中个人的积极性,有利于多个型号的高度平行交叉进行研制;另一方面,也使李明能集中精力抓主管的重点型号研制,并突出重点地抓各型号研制中出现的重大或关键技术问题的研究和解决措施的决策。

    不过,在李明看来,实践下来,真正在以上3个方面都做得较好的只是少数,大多数只能兼顾两个方面,还有少数人只做了一个方面的事。究其原因,一方面与他分配任务有关,因为当时没有那么多型号,让每个人负责一个。另一方面,也与具体个人的价值取向有关,重视型号研制远比重视预研的人多,有的人在分到了型号任务之后,就不愿意去抓预研了。这与他的观点不同,重视与努力抓预研,是为研究所的长远发展下功夫,应大力提倡,但预研的业绩和评价似乎总不如型号显著,这种氛围一时也难以改变。

    李明在担任总师之后,另一个较难解决的问题是技术队伍中的忙闲不均。当时601所虽然型号任务很多、很重,可是承担的工作量却出现了两极分化,能力强的人非常繁忙,而能力偏弱的人却清闲自在。李明认识到这是体制、机制的问题,就尝试提出了一些办法解决。

    李明觉得,解决这个问题的根本方法,就是让技术人员向一专多能方向发展,并在此基础上加强业绩考核来进行督促和激励。考虑到所里各室和各专业分工很细,型号研制也总有高潮与低谷,他遵循客观规律,贯彻有张有弛,引入竞争,充分调动科研人员积极性的原则,并根据这个原则对所里的设计室采取合并“同类项”,将20多个设计室与实验室合并成若干个片和部,在部内创造人员流动的机会。

    李明的这些尝试,虽然不能说起到立竿见影的效果,干部队伍中的看法也不尽相同,但经过这些尝试,大部制至今仍保留了下来。

    决策与攻关

    在歼8系列飞机研制中,通过设立常务副总师,使李明可以集中精力抓好其中的几项重点型号工作,同时也为副总师们提供了发挥自己聪明才智的广阔空间,获得积累知识与经验的机会。但是,设立常务副总师,并不意味着李明就放松了对该型号的管理。他在设立型号常务副总师的同时,给自己定了一条原则,即凡是型号研制过程中遇到重大技术问题需要攻关时,他必须介入并参与,对一些重大技术问题做出决策,并承担决策责任。而每当遇到对歼8系列飞机发展有重大影响的事情与机会,李明都会及时提出意见与办法,使之“开花结果”。

    歼8Ⅱ02批A弹攻关

    雷达制导型空空导弹不论是半主动还是主动雷达制导,与挂装的飞机和机上的航电火控系统的匹配和综合,都比红外制导空空导弹要复杂得多。现在,大家对机弹之间的机械对接、气动对接、电气对接和射频对接技术已耳熟能详了,但在歼8Ⅱ02批飞机上配装阿斯派德(Aspide)空空导弹,简称A弹,由于对这些对接技术和应采用的技术措施掌握得不够深入,因而,在系统设计中,在一些技术细节的设计协调上有疏漏,相应的地面试验技术也开发得不够,导致在歼8Ⅱ02批配装A弹的鉴定试飞过程中,出现了不少问题(特别是电磁兼容问题),经过多次靶试后空军才放心使用。

    “八二工程”终止后,上级部门要求在歼8Ⅱ02批飞机上配装阿斯派德空空导弹,当时分工由武器专业的潘凌阁副总师负责。

    尽管事前已经有了充分的考虑,但是为歼8Ⅱ02批配装阿斯派德导弹的研制工作还是先后遇到了很多技术问题。以潘凌阁副总师为首的武器系统团队做了大量艰苦、细致的攻关工作,直到完成规定的靶试,为飞机设计定型做出了贡献。

    李明在歼8Ⅱ02批的A弹攻关中,主要参与解决了两个难题。

    1.误差圆晃动问题

    经过各种设计分析与试验,A弹与歼8Ⅱ02批飞机的机械对接和气动对接都比较顺利,但是进入电气对接试飞时,出现了瞄准误差圆晃动问题,使飞行员无法有效执行瞄准攻击操作。在试飞现场分析了出现上述情况的各种可能原因,研究了多种处置方法,但效果不佳,问题一直得不到解决。

    当时李明的主要精力放在“八三工程”上。但是,听了潘凌阁的汇报,特别是歼8Ⅱ02批的行政总指挥何文治副部长要求李明尽快抓一下这个问题,李明立即到试飞院,参与误差圆晃动问题的研究与攻关。到了试飞院,李明首先查看了发射A弹所用的火控工作模式,弄清了在座舱平显上建立瞄准误差圆的原理,发现平显火控计算机是根据输入的雷达天线跟踪目标的俯仰角和方位角,以及这两个角的变化率等数据进行瞄准点计算,进而建立误差圆并显示在平显上。

    但是从当时试飞院拿到的测试记录数据来看,雷达天线的两个角速率信号品质极差,李明一追问才知道雷达天线的两个角速率信号是引自天线伺服回路的测速电机(这个测速电机的主要作用是为了改进伺服回路的动态性能),而测速电机是通过齿轮齿条传动的,由于存在间隙与摩擦导致非线性十分严重,所得到的两个角速率信号品质较差,采样得到的信号值跳动极大。误差圆晃动的根源并不是出在测速电机上,而是出在测速电机的这种传动方式上。

    然而,歼8Ⅱ飞机上所用的208型雷达是由780厂研制的,该厂派驻试飞现场的负责人向总师系统表示,雷达已经先期设计定型,不好改了,如果进行改动,整个雷达系统还要进行全面的性能测试,那样需要的时间会比较长。这虽是一面之词,但要改硬件,周期肯定较长。

    雷达天线的测速电机的驱动方式无法更改,只能再想别的办法。在这之前,李明得知613所在探讨与国外合作研制中距空空导弹的过程中,掌握了一个7点微分公式。他用随身带的计算器,在现场用这个公式计算了一下。结果表明,用这种算法引入的时间延迟不太大,在常用频率下,例如每秒一周的短周期,引起的相位移为6~7度,信号品质大大改善,应该是可以接受的。在故障分析讨论会上,李明提出了具体的排故方案,即取消由雷达测速电机提供火控计算机信号,改由计算机根据角位置信号经7点微分获得角速率信号。采用这种方案,通过试飞还可调节算法中的时间常数,以进一步改善信号的最终品质。

    李明还对攻关中提出的其他问题一一做出了部署。其中,飞行员的操作培训安排在613所的飞行模拟器上进行,并提炼出操作方法要点;对于飞机短周期运动模态的影响问题,安排601所专人进行“大系统”稳定性研究,经过讨论,得到各方同意,在大家的努力下用上述方案终于突破了阿斯派德导弹电气对接这一关。

    2.改进连续波照射器与进行空地系统的对比试飞

    在解决了导弹与飞机的电气对接问题之后,试验工作队组织开展了射频对接测试,经过对结果的分析讨论,认为基本正常,于是,申请进行实弹靶试,导弹进入了靶试阶段。但是,按照批准的定型靶试大纲进行的第一发阿斯派德导弹靶试却没有成功。

    试验工作队为此进行了大量分析与试验研究,又去空一基地作进一步排查,李明也去了基地现场。经过分析以及对比试验等,逐步将导弹失锁的原因集中到几种可能上,而最大的疑点则集中在连续波照射器的近载频噪声干扰上。

    虽然当时觉得连续波照射器的疑点最大,但是这种连续波照射器曾经在生产阿斯派德导弹的意大利公司进行过检测,并认为基本符合要求,此外在“八二工程”中也在美国的西屋公司测试过,测试结果同样符合要求。但是上海航天局的钱飞鸿给了李明一份他们对调频信号的频谱分析结果,分析结果显示400赫[兹]电源频率及其多阶倍频已明显耦合进来了,不过这种现象带来影响的机理尚不清楚,不好下结论。

    虽然不能确认就是连续波照射器的问题,但是李明还是找到607所的连续波照射器主管设计师陈先富,希望他能提出一些对连续波照射器的改进措施。陈先富说,可以给连续波照射器的电源变压器加个罩子实施屏蔽,也可以考虑加装电源滤波器,但由于是近载频噪声干扰,所以这样做的效果如何尚不可知。李明认为,从工程的角度研究问题,一下搞清楚并提出解决方案当然最好,但逐次逼近排除一些可能因素也是一种排故方法。因此,在行政指挥系统召开的会议上,李明建议607所先进行更改,创造对比试验研究的条件,并得到了607所领导的同意。会后,607所根据李明的建议,很快完成了改进,改进的连续波照射器在排故分析研究中起了重大作用。

    潘凌阁副总师领导的靶试试验工作队也在研究采用新的试验方法,以找出导弹靶试失效的原因。一天,他找到李明讨论三机联试问题,这是“八二工程”中美国人提起过的一种方法。

    讨论中李明提出,与其考虑三机联试,不如研究用上海航天局的地空型阿斯派德导弹系统,它也用连续波照射器,可以进行一次对比试验,以澄清与发现一些之前没有认识到的问题。李明的这个建议提醒了潘凌阁,他也觉得这是一个发现问题的有效方法,便迅速与上海航天局取得联系并向空军机关汇报。为了尽快完成对比试验,李明还找到了当时空军科研部的姜国强副部长,他当时受空军领导指派负责指导与配合这次导弹排故攻关工作。

    听了李明的建议后,姜国强告诉李明,只要对排故有意义,他都会大力支持,并表示上海试验与动用的飞机都由他来调度和安排。随后进行的地空型导弹系统与空空型导弹系统针对同一目标的跟踪瞄准对比试验,证实了近载频调频噪声的确会对A弹产生不利影响。试验结束后,607所又对连续波照射器做了进一步改进,改进后的连续波照射器虽然仍不及地空系统的连续波照射器,但是对机载导弹靶试而言,已符合要求了。

    在上海进行的对比试验中,潘凌阁等人还发现了另一个影响连续波照射器工作的问题,即机上的供电电源的影响。在歼8Ⅱ飞机上安装了两个6千伏安的交流发电机,分别由两台发动机带动,为雷达、连续波照射器等电子设备提供电能。在当时的飞机设计中有一个原则,即双发飞机的主要机载系统用电必须有100%的电源备份,根据这个原则,雷达、连续波照射器等电子系统的供电都由一边的发电机承担,另一边的发电机则用做备份。这种布置模式造成的结果就是,一旦机上的大功率电子系统都处于工作状态,就会导致机载电源特性呈现非线性,进而影响电子系统的正常工作。

    从上海回到沈阳后,在沈飞公司再次进行的地面试验中,复现了机载电源系统的这种特性,当将雷达和连续波照射器的供电线路分开,分别由两台发电机供电时,试验结果非常理想,连续波照射器和雷达的工作状态一直都很稳定。根据这个试验结果,改进了歼8Ⅱ飞机电源系统和线路部分的方案,一边的电源只为一部分电子设备供电。随后的A弹靶试取得了圆满成功,歼8Ⅱ02批飞机也得以顺利定型。

    歼8Ⅱ02批设计定型后,陈嵩禄副总师组织了申报国家科技进步奖的工作。经过评审,歼8Ⅱ02批被评为国家科技进步奖一等奖。601所只有4个名额,最初所里的排序是顾诵芬、李明、解思适、陈嵩禄。但在公示后,部机关的周洪鸣等向陈嵩禄副总提出:潘凌阁副总师在A弹靶试中做了很多工作,应加上,名额数量不能变,建议换下顾诵芬或解思适。于是,陈嵩禄找到李明问如何处理。李明认为,顾诵芬是歼8Ⅱ飞机的首任总设计师,又调往部科技委了,不能换下,而解思适已去世,换下也不合适,于是,主动提出让出。

    歼8ⅡD受油机的几件事

    1.关于受油机插头弱连接部位的加强

    起源于20世纪40年代的空中加油技术,是一种能够有效增加飞机航程和续航时间的重要技术,并且为世界上许多国家的空军所采用。完整的空中加油系统,由加油机(软管式则包含加油吊舱)和受油机共同组成,前者一般由运输机或者轰炸机改装而成,而后者则是专门研制的受油机型或者是在现有平台上改进的受油机型。目前,进行空中加油主要有两种模式,一是插头/锥管式,也叫软管式,一种是伸缩杆式,也叫硬管式。中国从20世纪70年代末开始研究空中加油技术,采用的是软管式。

    由601所负责研制的歼8ⅡD受油机,是以歼8Ⅱ02批为基础,通过加装一个可拆卸的固定式插头/锥管受油杆改进而成。在歼8ⅡD受油机的受油插头上有一个弱连接部位,其功能就是在故障/应急情况下可快速折断,以实现加油机与受油机的分离。

    受油机完成原型机制造和系统地面联试后,在进行空中对接加油试飞的初期,数次发生受油插头折断的情况,影响了试飞的正常进行。负责歼8ⅡD受油机研制的常务副总师杨凤田和主管强度审核的施荣明找李明商量解决措施。

    由于国内开展空中加油研究起步比较晚,并且预研基础薄弱,受油插头也没有自己的标准。歼8ⅡD受油机上安装的受油插头是参照英国空中加油公司设计的产品,而他们给出的规范中,只有受拉和受扭两种载荷状态。

    为了弄清受油插头折断的真正原因,李明反复观看了试飞录像,发现受油插头还没有与加油吊舱放出的软管-锥套对接上时,在软管-锥套轻微摆动时插头就折断了。李明认识到受油插头上的弱连接虽能保证空中两机安全分离,但太弱了,反而影响了使用,于是他提出在不损伤加油杆和飞机结构的原则下,对弱连接部位略作加强。在工程实施中,就是将连接的铆钉直径由3毫米加大到3.5毫米,经试验后再次加大到4毫米。

    除了对弱连接部位进行加强外,李明还建议跟飞的人员认真研究对接的飞行技术,掌握对接瞬间所需的速度差和消除速度差的操作要领,并以此来协调加油机吊舱软管的收放速度。在此后的大量试飞实践中,加强后的弱连接部位再未发生无意间折断的情况。

    2.关于地面联试

    空中加油系统的地面联试,是指空中加油机的输油系统和受油机的受油系统在地面进行空中加油全过程功能和性能的模拟试验。在这一试验中,通常应包括软管-锥套的放出、受油机加速对接、加油、加油中的响应以及结束加油过程、受油机减速脱离、软管-锥套的回收等过程,有的试验还要进行加油过程中应急处理模拟等。地面联试是空中加油系统研制过程中必不可少的环节。

    在我国的空中加油系统研制过程中,当加油机、加油吊舱、受油机完成各自的研制任务后,进入试飞之前,空中加油办提出了是否进行三者地面联试问题,并要求在601所开会研究。

    李明认为,加油机和受油机上天对接加油前必须完成这种试验。所以在601所开会并征询他的意见时,李明反问:“不做能行吗?怎么还用讨论做不做呢?”

    就这样,原本讨论是否须做地面联试的会议,变成了讨论试验实施方案和协调各方面的试验准备工作会议。后来,地面联试圆满完成,对保证试飞安全和减轻试飞压力提供了重要的技术支持。

    3.受油机的降噪攻关

    歼8ⅡD受油机加装插头/锥管式受油杆之后,在飞行过程中产生的噪声使座舱内的噪声水平明显上升,这对通信和飞行员的生理与心理都带来了不良影响。

    其实,此问题早在沈阳地区调整试飞时就已有反映,但是由于对噪声量级和影响的严重程度没有深刻认识,因而并没有着手解决。

    在飞机转到试飞院进行鉴定试飞过程中,关于座舱噪声高的问题再次反映出来。当时杨凤田常务副总师和试飞院张克荣总师商量之后,主要采用被动防护方案,即寄希望于改进飞行员的头盔,主要是提高通信耳机部位的隔声/降噪效果。这个方案“暂时”解决了问题,飞机也完成了设计定型并交付部队。

    但在飞机交付部队之后,空军飞行员带固定受油杆飞行时,座舱内噪声过大的反映又逐渐增多,而且日益强烈。作战部队将这个问题反映给了空军领导,之后将降噪攻关的任务交给了空一所。空一所在研究了噪声产生的机理后,认为从源头治理才是上策。经过论证,空一所设计了将受油杆圆形截面改为翼型剖面的几种方案,并制作了试验件准备装机试飞验证。

    作为歼8ⅡD受油机的设计单位,601所应邀派人参加了空一所的方案评审与配合试飞等工作。这件事对李明产生了很大触动,他认为,作为飞机总体设计单位,应该有责任把部队使用中反映强烈的问题尽快研究加以解决,而不能回避问题。用被动防护方案,头盔只能有几种规格,而飞行员的头形与听力千差万别,改进头盔难以一劳永逸,他将这些情况和想法告诉了杨凤田副总师和总体室,要求他们除加快改进头盔外,要对降低噪声源的方案加以研究。不久,601所也研究设计了改变加油杆倾角的几个方案的试验件进行试飞。在上级机关的主持下,601所和空一所将选中的方案在海九师进行了对比试飞,最后,上级机关决定采用601所方案。就这样,到2000年,降低歼8ⅡD座舱噪声的攻关才算结束,这已是飞机设计定型4年后的事了。李明说,这次攻关再次告诫我们,搞装备建设的人必须牢固树立为部队服务的观念,不是口头上讲,而是落实在行动上。

    歼8Ⅲ飞机起落架液压锁自动开锁故障的排除

    歼8Ⅲ飞机起落架作动筒液压锁自动开锁故障,是1994年12月2日在沈飞公司试飞站首次发现的。当时,液压专业及分管起落架研制的副总师认为,该机起落架液压锁的原理和设计是继承歼8飞机的,设计方面不会有什么问题,故障可能是污染物卡住管路系统中的两个单向阀中的一个造成的。因而,自动开锁故障并没有引起太多的关注,而是被当做偶发故障处理了。

    但是在随后的1996—1997年,歼8Ⅲ飞机在试飞关键时期自动开锁故障却一而再、再而三,甚至再四、再五地发生。1997年4月25日,歼8Ⅲ01架飞机在试飞院开车后约36分钟时,第五次出现作动筒自动开锁故障。3架歼8Ⅲ飞机被全部停飞。直到这时,总师系统才意识到了问题的严重性。

    当时,李明已经不再担任歼8Ⅲ飞机的总设计师,而将主要精力放在了“十一号工程”上,所以所里组织人员对自动开锁故障排故攻关,并没有人来找他。

    但李明说:“歼8Ⅲ是中央领导非常关心的‘争气机’,也是我们在最困难的时候争取到的项目,所以看到故障久攻不克,飞机停飞影响很大,于是,我就自己参加了攻关。”

    由于自动开锁故障频频出现,李明认识到问题很可能出在设计上,于是他调出了液压系统中起落架收放控制系统的原理图进行分析。

    当时吴正勇和杨祯祥副总师也在研究分析。歼8Ⅲ起落架收放控制系统与歼8Ⅱ飞机的收放控制系统相比,曾进行过一些更改,但是在自动开锁故障出现后,又将所做的改动重新改回,即与歼8Ⅱ飞机起落架收放控制系统原理相同,因为歼8Ⅱ飞机从未出现过起落架作动筒自动开锁故障。

    李明认为,尽管原理图一样,但两架飞机的液压系统的实际运行条件和状态有可能是不一样的,要通过一些试验测试来发现其中的区别;另外,原理图中的成品附件参数的动态变化会不会起作用呢?对着原理图,他进行了反复分析思考。

    “单向阀是否有泄漏量?”李明问杨祯祥副总师。杨祯祥回答说:“技术条件允许有一定的泄漏量。”

    如果单向阀允许有一定的泄漏量,在液压油泵供压条件下,油液的工作温度随系统运行逐步升高后,会通过单向阀渗漏到作动筒放下腔的管路中去,而一旦散热后,油温下降,就会使放下腔压力减小,甚至为零(后来的试验表明,还会出现负压),这就可能导致液压锁自动开锁。

    同时,李明又了解到电磁阀也允许有泄漏量,这就会对作动筒的放下腔和收上腔的压力差带来瞬态冲击,这样在某些状态下,液压锁是可能自动开锁的。

    潘祥生副总师根据李明提出的分析结果和思路,组织在“铁鸟”台上进行了试验研究。试验结果表明,歼8Ⅲ飞机的作动筒收上腔的压力(随工作液温度变化而变化)明显地高于歼8Ⅱ飞机,存在着稳态开锁的可能;电磁阀转换瞬态,冲击压力高于一定值时,也可能打开液压锁。

    由于试验复现了故障,也找到了故障原因,就可以采取有效措施加以解决,困扰已久的自动开锁问题终于被排除了。

    一个创意,催生了歼8H

    在早期的歼8Ⅱ飞机上,采用的是208单脉冲雷达,该雷达的作用距离比较小,与加装的A弹射程不匹配,因而不能完全发挥导弹的性能。“八二工程”时,美国方面为歼8Ⅱ飞机提供的是F-16飞机上用的APG-66雷达,该雷达与A弹射程匹配比较合理,因为该导弹就是参照美国的“麻雀”Ⅲ导弹研制的。

    “八二工程”停止后,国内开展了“八三工程”,电子工业部14所在多年预研攻关的基础上,为歼8Ⅲ研制了1471脉冲多普勒雷达,主要性能指标是参照APG-66雷达确定的。在该雷达研制的过程中,李明作为歼8Ⅲ的总设计师曾与14所的专家进行过讨论,考虑到歼8Ⅲ飞机允许的天线口径比较大,所以在发射功率基本相当的条件下,雷达的探测性能应该更好一些。但是,14所的专家们认为,虽然天线口径大了一些,但我们的平板缝阵天线的制作工艺水平有限,天线增益只能大体相当。除了天线之外,其他器件的性能与先进国家相比也有一定差距,所以1471雷达能达到APG-66雷达的性能已经相当不错了。

    1995年前后,国内开始研制霹雳×空空导弹,配装新研制的霹雳×导弹,1471雷达的探测距离显得偏小,与导弹不太匹配。

    一次,在成都参加歼10飞机工作会议,李明发现14所为歼10研制的雷达探测性能优于1471雷达,两种雷达的发射功率虽然相近,但前者的天线口径比歼8Ⅲ的小很多。在向14所负责雷达研制的邵副总咨询之后,李明才知道原来是在这种雷达上采用了脉冲压缩技术。这是一种数字脉冲技术,是对雷达信号处理算法进行改进,主要是软件改动,不需要对雷达本身进行大的改动。

    李明当时问邵副总是否可以在1471雷达上也采用脉冲压缩技术来提高其性能,邵副总说,当然可以。回到601所后,李明就找了一本雷达方面参考书进行学习研究,认识到在1471雷达上采用数字脉冲技术以提高其探测性能是比较方便而又相对成熟的方法。

    在确定方法可行之后,李明将自己的想法告诉了杨凤田副总师并建议他同14所进行协商,由14所负责对1471雷达进行改进,然后在歼8Ⅱ上进行试飞验证。这项改进如能实现,就找到了解决歼8F配装霹雳×导弹的实用方法。

    在此创意下,杨凤田副总师联合14所对1471雷达系统进行了改进,并进行了试飞验证,改进后的雷达性能超过了预期。此后,601所向上级提出建议,以歼8Ⅲ飞机的综合火控系统为基础,通过改进雷达系统研制一型新飞机,这就是后来的歼8H,在歼8系列中又多了一个新成员。

    关于歼8Ⅲ飞机的后话

    对于歼8Ⅲ,李明一直有一种既念念不忘,又耿耿于怀的复杂心结。

    念念不忘的是歼8Ⅲ飞机的立项背景,涉及领导人的层次之高和他们给予的关心之多和希望之高是前所未有的,而参研各条战线的干部和员工齐心协力,努力攀登,所体现出来的顽强拼搏和奉献精神让人难以忘怀,这个型号在歼8系列飞机中所体现的技术进步也是空前的。

    而耿耿于怀的是,如此一个重要的型号却因后来在原型机的试飞期间相继发生了两次二等事故而“夭折”了,这在国内新机研制中,特别是改进改型的双发飞机研制中是绝无仅有的,既是空前的,也许是绝后的。虽然上述事故都发生在李明被免去歼8Ⅲ飞机型号总设计师而转任“十一号工程”总设计师之后,但是长期以来他都有“心不安、理不得”的感觉,这种感觉,与其说是“心不安、理不得”,深处,却是对国家、对航空工业所怀有的那份深情。

    2000年9月28日,歼8Ⅲ工程领导小组召开第六次工作会议,决定对原定的歼8Ⅲ飞机研制目标和研制工作安排进行调整,即歼8Ⅲ飞机只作技术鉴定,而涡喷14发动机要完成设计定型。在李明看来,这是个让人难以理解的决定,一方面是支持涡喷14发动机搞到底,但另一方面却是对涡喷14发动机不放心。后来,歼8F、歼8H的研制说明,歼8Ⅲ的机体和综合火控系统的研制成果被继承和利用了,而涡喷14发动机却只能是个“备用”发动机。如果不是后来606所将涡喷14发动机主安装节更改为与涡喷13发动机一样,该发动机就真成“备而不用了”。

    在歼8Ⅲ完成技术鉴定,涡喷14发动机完成设计定型后,鉴于“八三工程”持续10多年的研制过程中,积累了许多先进的理念、业绩、成果与经验,上级决定建立“八三工程”研究会对此进行总结。参加研究会的人员编写的回顾和总结,汇集成了一本文集。

    在成绩和经验之外,李明更多看到的是教训,为此他专门写了一篇名为“浅析歼8Ⅲ飞机研制经验教训”的文章,并指出两次事故是造成歼8Ⅲ飞机夭折的主要原因。在这篇文章中,李明认为歼8Ⅲ研制工作中暴露的主要问题:

    “1.在对待质量、安全与进度的关系上,口头上讲的是质量与安全第一,但行动上还是进度第一,或者说质量、安全是软指标,进度则是硬指标。

    2.擅长于面上的布置、计划、鼓动,但却短于认真细致的分析和研究,对来不得半点虚假的科研工作,却待之以不认真、不较真。这就应了时下流行的一句话:细节决定成败。歼8Ⅲ研制中,对出现的一些关键问题,往往是抓不住和管不住。

    3.为什么会产生上面所说的言行不一,沉不下心思认真对待每一个问题,真正做到‘严肃认真,周到细致,稳妥可靠,万无一失’呢?这可能与社会上逐步滋生与蔓延的追求实现自我价值,浮躁与攀比之风有关,这也可能是追求进度第一的思想根源。

    ‘八二工程’中美国政府给中方造成了重大损失。‘八三工程’是我们自己给党和人民造成了重大损失,这是多么令人痛心呀!”

    之所以在此摘录文中的这段话,目的在于告诫目前和将来在型号,尤其是重点型号岗位上的领导者,要认真吸取歼8Ⅲ研制中的经验教训。在型号研制中,主要问题往往并不是出在技术上,领导者的思想品德和工作作风是十分重要的,一念之差就可能给党和人民造成重大损失。

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