石 屏
一、各国训练体制
教练机是训练飞行员不可缺少的装备。将新学员训练成为合格的战斗机飞行员是个循序渐进的过程,一般将这个过程划分为4个训练阶段,即筛选/初级训练阶段,中级(或称基础)训练,高级训练和转换机型的作战训练。前3个阶段的训练是在训练基地(或航校)完成。
由于各训练阶段对教练机的要求不同,各国都采用几种教练机来完成飞行训练,形成了各自的训练体制。
上述体制中仅列出取得飞行员资格的航校训练阶段,转入战斗部队必须进行转换机型和作战训练后才能获得战斗值班的资格。
筛选飞行和初级训练的任务,是使学员在心理上和生理上适应飞行,并掌握初步飞行技能,一般都是在活塞式螺旋桨教练机上进行。
基础训练(中级训练)的任务,要求学员掌握基本的驾驶技术,能完成特技、编队、仪表、夜航等全套飞行课目。
高级训练的任务,要求提高飞行技术,进行武器训练,为毕业后转换机型、掌握战斗技能做准备。
二、喷教机的发展趋势
70—80年代发展的教练机近37种,其中活塞式飞机6种,涡轮螺旋桨式12种,喷气式教练机19种,其中涡轮风扇14种,涡轮喷气5种。活塞式飞机用于筛选和初级训练,中级训练一般用喷气式教练机,近年有用涡轮螺旋桨飞机的,高级训练则全是喷气式教练机。
1948年,美国T-33“流星”喷气式教练机问世后,相继出现了T-37、“喷气校长”、“教师”等教练机,现在喷气式教练机正在更新。
各国更新教练机的目的,是减少训练机种,提高训练效率和训练质量,降低训练费用,主要是降低全寿命的使用费用。其发展趋势可归纳如下:
1.更新性能低、设备陈旧的老机型
以美国空军为例,目前训练用的主要机种是T-37、T-38喷教机。
T-37自1955年服役以来,因机上没有座舱增压设备,只能在7600米以下飞行训练;飞机载油量少,限制了导航训练;由于设备陈旧,受气象条件限制,有近15%的预定任务完不成。因此于1977年停产,美国空军于1979年6月提出对下一代教练机招标,要求在1988年用新喷教机顶替T-37,有5家公司8个方案参加投标,最后费尔柴尔德公司获得1.04亿美元合同,研制T-46A,加雷特公司获得1.21亿美元的合同,研制F109-GE-100涡轮风扇发动机。到1992年,空军计划购买650架,价值15亿美元。
日本航空自卫队训练一个合格的战斗机飞行员,空中飞行训练达395小时,总训练时间29.5个月,比美、英、法三国培养飞行员的时间长100~155小时。为了缩短飞行训练时间,日本防卫厅决定研制MT-X中级喷教机,使训练周期缩短90飞行小时。
3.减少训练过程使用机种的数量
统计表明,从一种机型转换到另一机型的训练要多飞10~20飞行小时,训练体制中机型多,则使用维护管理复杂,费用大。用一机代替两机或一种飞机担负两个训练阶段的任务,日本用MT-X代替T-1A/B和T-33,英国用“鹰”式飞机代替“蚊”式、“猎人”,意大利用MB-339代替MB-326和G91T。70年代以来发展的初/中,
4.不研制专用超声速高教机
新一代战斗机,如F-15、F-16、F/A-18、“幻影”2000、米格-23等自动化程度高,并不比它们所取代的战斗机更难操纵;战斗机的进场速度与喷教机进场速度差距越来越小,70年代差距约129~148千米/时,80年代这种差距缩小到了46~54千米/时;同时超声速飞机与亚声速飞机比较,超声速飞机的成本和使用维护费用、后勤保障费用高出许多。对新一代喷教机各国都没有提高超声速飞行要求,多数国家飞完亚声速喷教机即上战斗机的双座教练型训练。如在苏联,飞完亚声速L-39喷教机即上乌米格-21战斗机双座教练型训练。
5.使用地面模拟器
使用模拟器可减少空中飞行时间。随着现代技术的发展,模拟器可以给学员接近真实飞行条件的感觉,并且费用低、安全,不受气象条件的限制,可完成多种课目的训练。
6.降低训练费用,发展效费比高的飞机
1980年,英国训练一个符合连队标准的飞行学员需要花费53万美元,训练到能在高速喷气战斗机上服役的要花费170万美元的训练费,随着飞机价格和燃油价格上涨,训练费激增。因此,各国均在训练体制及所用机型上力求降低费用的方法。
有的国家选择经济效益高的训练体制,如采用模拟器减少空中飞行时间;选用性能较高的初级和中级教练机,及早淘汰不适应的飞行学员,以减少花费。有些国家,主要是西欧,鉴于“鹰”和“阿尔法喷气”用于中级兼高级训练不经济,要求发展涡轮螺旋桨中级教练机。因此,80年代出现了一批涡轮螺旋桨教练机(见附表2)。
采用耗油率低的涡扇发动机。
尽早根据学员最终使用的飞机来培训学员,新喷教机在设备配置上接近现役战斗机。
研究效费比高的飞机,如意大利马基公司根据长期使用MB-326的经验,研制成功采用涡喷发动机“威派尔”MK632作动力的MB-339喷教机。根据论证,MB-339飞机每飞行小时的总费用比采用涡扇发动机作动力的“鹰”式、“阿尔发喷气”等教练机低,而且可达到相近的训练水平。罗马尼亚等国也在发展以“威派尔”涡喷发动机作动力的教练机。
7.要求高级教练机经过改装能完成近距支援任务
三、我国新一代喷教机技术要求
1.现在的训练体制
多年来,我国空军训练战斗机飞行员的程序,是从预校选送到航校的学员先在初教6螺旋桨教练机上训练155小时,然后在歼教5喷气教练机上训练85小时,航校结业,学员分配到部队后在战斗机歼5、歼6上训练180~240小时,学员才能参加战斗值班。
经过多年实践,这种训练体制虽为我国培养了一大批飞行员,同时也暴露了缺点。突出问题是,学员上歼教5时淘汰率高,训练周期长。初教6是螺旋桨初级教练机,但在航校训练中实际上担负了初级和中级训练任务,初教6和初教5两个机型飞行性能相差大,操纵特点不同,座舱布置各异,学员在初教6飞行时间太长,形成习惯,转飞歼教5难以衔接。因此,训练体制不适应是淘汰率高、训练周期长的主要原因。
2.新的训练体制
我国战斗机正在更新,必然要求改变现行训练体制,才能适应训练要求,根据我国现在教练机的情况、我国的训练特点以及国外教练机的发展经验,我们设想了一种新的训练体制,即:筛选/初级训练用初教6,中高级训练用教8,高级训练用歼教7。
(1)初教6是性能很好的初级教练机,歼教7已经研制成功,因此只要研制教8就可完善训练体制。如果研制超声速或跨声速喷教机,则可能和英国一样,再研制涡桨教练机,以取代初教6,即要研制两种飞机。
(2)这种训练体制与苏联的训练体制相同。因教8的性能与L-39相当,歼教7与乌米格-21相当。毕业后要驾驶高性能战斗机的学员要经过歼教7训练,一般战斗机飞行员经过教8训练即可毕业。意大利就是用MB-339进行高级训练,根据意大利空军的经验,用MB-339比用高亚声速的“鹰”和“阿尔发喷气”的效费比还高。
( 3)这种体制用教8可减少初教6的数量,并取代歼教5。歼教5的平均油耗为每分钟26升,教8平均油耗可低于每分钟13升;歼教5用的涡喷5乙发动机总寿命为1600小时,返修寿命为200小时,教 8选用的发动机总寿命为10000~12000小时,热部件检查为120小时,返修寿命为3600小时,且为单元体结构,使用维护方便,因此采用这种体制会大大降低训练费用。
3.我国新教练机的技术要求
为适用上述训练体制的需要,新教练机为喷气教练机,能完成中/高级训练课目、螺旋飞行训练,并担负武器训练任务。根据训练体制的要求并参照常装(1975)15号文件的精神,确定技术要求如下。
(1)飞行性能
最大平飞速度 750~800千米/时
海平面爬升率 25~30米/秒实用升限
留空时间
基本航程
11000~12000米
能连续两次完成复杂特技课目的飞行训练,每次30~40分钟
约1000千米
起飞离地速度 约180千米/时
起飞滑跑距离 450~500米
着陆接地速度 约160千米/时
着陆滑跑距离 400~450米
最大使用过载 +7.33~-3
(2)座舱及救生系统
座椅串座排列,座舱尺寸符合军用飞机标准,采用气密座舱,配备调温通风增压设备,保证两名飞行员全程供氧。
为保证飞行员应急情况下安全离机,应能有效地弹射救生。
(3)机载设备
应能完成3种气象条件下的训练任务。
(4)其他要求
●飞机用一台喷气发动机
●正常起飞重量 3200~3300千克
●外挂重量
●可增挂副油箱
●便于铁路运输
约600千克
四、研制中的教8喷教机
1.概况
根据前述训练体制和技术要求,进行了新教练机方案论证,暂定名教8。教8为轻型中/高级教练机,能完成航线起降,空域特技,导航飞行,编队飞行,仪表飞行,夜航及螺旋训练,并可进行对空对地攻击训练。
教8采用下单翼,正常式尾翼布局,起落架为前三点可收放式。
发动机选型是教练机发展的关键,曾研究了多种利用国产发动机及其改型机的设计方案,均不可行,为此研究了外购发动机的3种可能,即CJ610-8A(涡喷),JT15T-5/8(涡扇),TFE731-2(涡扇)。这3种发动机推力相当。
JT15T-5/8
TFE731-2
CJ610-8A为J85非加力型的发展型,属于J85系列涡轮喷气发动机,采用该系列发动机的教练机有T-38(美国),T-2C、CL-4I(加拿大),SAAB-105(瑞典),均为现役飞机。
采用JT 15D系列涡轮风扇发动机的教练机有S.211(意大利)、P164(英国)、PEYGYINE(美国)。
采用TFE731-2涡扇发动机的飞机有C.101(西班牙)、AT-TC-3(中国台湾)。
考虑到CJ610-8A为成熟发动机,寿命长、维护简单,与JT15D、TFE731相比,由于速度特性好、推重比大,可以获得较好的飞行性能。从国际市场价格看,同推力级的涡轮风扇发动机比涡轮喷气发动机价格高20%~30%。为此,对CJ610-8A方案进行了较详细的方案论证,进行了低速风洞试验,并正在装配木质样机。
选用JT15D、TFE731-2的飞机速度大但爬升率略低,因为发动机资料不全,现尚未作详细计算。这两种涡轮风扇发动机的特点是耗油率低,噪声小。
(1)飞机主要技术数据
飞机全长(含空速管)
(不含空速管)
翼展
机高
机翼面积
主轮距
前主轮距
起飞重量
空机重量
超载起飞重量
最大平飞速度
海平面爬升率
升限
航程
最大航程
续航时间
最大续航时间
起飞离地速度
起飞滑跑距离
着陆接地速度
着陆滑跑距离
教8喷教机的主要特点是:
10.85米
10.23米
9.92米
3.74米
17.51米 2
3.00米
3.78米
3200千克
2175千克
3800千克
约800千米/时
34米/秒
约13000米
1100千米
1750千米
2小时15分
3小时9分
180千米/时
420米
150千米/时
400米
a.飞行速度范围宽:飞机接地速度150千米/时,最大飞行速度800千米/时,最大飞行速度与接地速度之比超过5。
b.机动性好:飞机海平面爬升率达34米/秒,在4千米高度能作持续过载4的水平盘旋。能完成全套复杂特技动作、螺旋训练和攻击训练。
c.满意的失速特性:具有明显失速告警,飞机进入失速和缓,使用安全。
d.发动机安全可靠,使用寿命长。
e.维修方便,出勤率高。
(2)总体设计
飞机气动特性的好坏取决于机翼的设计。为了确定机翼最优参数,用电子计算机先后计算了120多种机翼方案,其中4组机翼进行了风洞试验。现选定的机翼面积为17.51米 2,展弦比5.62,根梢比2.15,主梁后掠角为0度,选用NACA642、A116为翼根剖面翼型,翼尖剖面用NACA642、A414,翼尖相对翼根几何扭角为2度。这组机翼的特点是:
a.具有良好的失速特性。这是一组典型的亚声速层流翼型。机翼失速属于后缘失速型,即机翼失速从机翼后缘开始。失速后机翼升力和缓下降。设计时控制机翼开始失速点在半翼展40%处,这样既保证了大迎角翼尖部位副翼操纵有效,又使机翼升力损失小,失速裕度大,与平尾适当地配置产生明显的失速告警,能有效地保证大迎角小速度飞行和螺旋飞行安全。
b.升力特性好。机翼最大升力大,失速临界迎角大。
c.机翼剖面是层流翼型。在升力系数0.01~0.4范围有一个最小阻力带,飞机的主要飞行状态处于最小阻力区内。
机翼采用下单翼布局,可有效地利用地面效应使飞机着陆接地升力系数增大到1.58。下单翼机翼可以设计成整块式,使传力路线最短,减轻结构重量,同时主起落架支柱短,并合理利用结构空间。
水平尾翼是保证飞机纵向操稳特性的主要部件,设计时特别注意到大迎角飞行条件下的有效性。平尾面积3.85米 2,选用NACA642、A012翼型,升降舵面积2×0.64米 2,最大偏角±28度。
为降低飞机着陆接地速度,与初级教练机衔接,设计了后退式增升襟翼。相对展长为41.4%,放下最大角度为30度,使飞机着陆接地升力系数达到1.58,着陆接地速度150千米/时。
飞机横向操纵采用轴式补偿副翼,面积为2×0.63米 2,最大偏角±18度。
CJ610-8A型涡喷发动机起飞推力1338千克力,耗油率0.97 千克/(千克力 时),净重186千克。采用8级轴流式压气机,环形燃烧室,2级涡轮。收敛形固定喷口。部件为单元体结构,拆卸维修方便。CJ610-8A发动机具有推重比大,工作可靠,寿命长等优点。
教8飞机采用两侧进气。亚声速进气口,设计点为地面起飞状态,进气口面积为0.14米 2,内管道长3.8米,为使进气口在飞行包线范围内处于亚声速条件下工作,唇口外形采用修正的NACA-1系列标准剖面。通过试验和计算,进气道起飞状态总压恢复系数为0.91~0.93,飞行状态为0.96~0.97,为排除机头边界层气流进入进气道,进口处有宽40毫米边界层隔道。
为提高喷口效应和冷却发动机,尾喷口与机尾罩组成一个收敛引射喷口。
2.飞机的总体布置
在进行飞机的总体设计时,特别注意座舱合理布置和使用维修方便。
飞机座舱串排,前舱为学员,后舱为教员。飞行员视界宽,学员前视角为14.5度,后舱教员视线高出学员视线280毫米,保证前视角5度,飞行员侧方视界良好。
飞机座舱口框有效宽度为680毫米,弹射通道达760毫米,保证了飞行员应急安全离机。采用Ⅰ型火箭弹射救生座椅,弹射顺序是先抛后盖,弹后椅,再抛前盖,弹前椅。
座舱气密式,配有自动调压、调温装置和氧气设备。前风挡有热气防冰系统,前后舱活动舱盖右侧翻开,飞行员方便出入。
教8采用前三点可收放式起落架。前、主支柱都为半摇臂式。当飞机中心处于极后限(27%6A)时,防倒立角为17度23分、侧翻角约36分、擦地角为15度44分,可保证飞机起落迎角适当。前轮尺寸400毫米×150毫米,向前收入机身前端,主轮560毫米×160毫米,向内收入翼根。
教8机内载油820千克,分装在机身两个薄壁软油箱和两个机翼整体油箱内。机翼下挂两个250升的副油箱用于转场。这些燃油集中安放在飞机重心附近,以减少燃油消耗引起飞机重心变化,采用重力加油。根据用户要求,可增装单点压力加油。燃油系统有保证飞机倒飞时的安全输油装置。
液压系统工作压力为210千克力/厘米 2,用于减速板襟翼和起落架收放。冷气系统用于机轮刹车和应急放起落架。教8飞机采用前后舱联动的杆式脚蹬操纵,通往各活动面用硬式拉杆摇臂传动。
通信导航及电气设备的成件集中安放在前设备舱和后驾驶舱下面,两侧有快卸维修口盖,可达性好,维修检查方便。
发动机从机身开口处吊装,在附件部位还开设了专门的维修口盖。
3.飞机结构
飞机为全金属结构,用常规高强度铝合金和少量常规合金钢,以减少研制费用,降低飞机成本。机翼为单梁式结构,分中翼和外翼。中翼横穿机身并与机身固定,外翼可拆卸,以便铁路运输。水平尾翼和垂直尾翼的安定面均为双梁式结构。舵面为单梁式结构,可以从机身拆卸,便于运输。机身为桁梁式结构,机身不分段。
教8飞机机体采用破损安全设计原则进行设计。
教8飞机为全机动教练机,最大使用过载为+7.33~-3.0。
4.飞机设备及武器系统
飞机选用的设备与飞机技术性能相匹配,功能齐全,使用可靠,能保证飞机在3种气象条件下安全飞行。在安排上,为满足不同国家的需要,设备可以换装。将根据空军需要和我们电子设备的发展情况,选择与战斗机相接近的飞机的通信导航设备,试飞样机的主要设备如下:
通信:CR-3型超短波电台
JT-2A型机内通话器
导航:WL-7型无线电罗盘
WG-4型无线电高度表
XS-6型信标接收机
电源:起动发电机与CJ610-8A发动机配套引进
辅助电源:镍镉蓄电瓶
仪表:
航行仪表
高度表
空速表
升降速度表
转弯表
地平仪
陀螺磁罗盘
时钟
发动机监控仪表:与发动机配套引进
各系统工作监控仪表:用常规仪表
座舱采用红光照明。
教8为适应武器训练,可加装火控设备和武器。机身腹部左侧可装航炮-23吊舱,吊舱备弹量80发。机翼下有4个挂点,内侧两个点挂50千克、25磅[2]的训练炸弹和250升副油箱,外侧挂点可挂57-1、57-2火箭筒及50千克、25磅训练炸弹。驾驶前舱加装射瞄-2甲(改)型光学瞄准具及776型照相枪。
借鉴国外经验发展我国的新教练机[3]
石 屏
教练机是训练飞行员不可缺少的装备。将一名新学员训练成为合格的战斗机飞行员是个循序渐进的过程,这个过程一般可划分为4个阶段,即筛选/初级训练阶段、中级(或称基础)训练阶段、高级训练阶段、转换机型和作战训练阶段。前3个阶段通常在航校完成。
由于各训练阶段对教练机的要求不同,多数国家都采用几种教练机来完成飞行训练,并形成了各自的训练体制。
近年来,随着现代喷气战斗机的迅速发展,现有的一些教练机和训练体制已不能适应训练的要求了。为此,不少国家开始换装或考虑发展新型教练机,并相应改变训练体制,以求提高训练效率,降低训练费用。
一、教练机体制的发展趋势
70—80年代,世界上发展的教练机有37种,其中活塞式教练机6种,涡桨教练机12种,喷气教练机19种。活塞式教练机用于筛选/初级训练,中级训练一般用喷气教练机,高级训练则全用喷气教练机。训练体制的演变及教练机的更新,反映了下列发展趋势。
1.淘汰老教练机
50—60年代服役的T-33、“教师”、“喷气校长”、T-37等第一代喷教机由于系统及机载设备落后,训练效率低,使用维护费用高,正在相继停产,拟由新研制的先进喷气教练机取代。
2.减少训练机种,缩短训练周期
统计表明,从一种机型转换到另一种机型的训练要多费10~20飞行小时。机型多,使用维护和管理复杂,费用也高。因此,一些国家已采取措施用一机代两机或用一机担负两个训练阶段的任务。例如,英国用“鹰”式取代“蚊”式和“猎人”,意大利用MB-339取代MB-326和G91T,日本用T-4取代T-1和T-33。由于训练效率提高,又减少了机型转换的时间,使总的训练周期缩短。
3.使用地面模拟器
使用模拟器可减少飞行时间,降低费用。模拟器不受气候条件限制,可完成各种训练课目。
4.不研制专用超声速高教机
各国对下一代教练机均未提出超声速要求,理由是:新型战斗机自动化程度高,并不比现役的和老式的战斗机难操纵;跨、超声速的飞行特点可在部队的转换机型上感受;新战斗机与新教练机间的进场速度之差越来越小,据统计,目前这个差距已缩小至40~60千米/时;亚声速飞机的购置费和使用维护费比超声速飞机低得多。
5.采用效费比高的飞机和经济性好的训练体制
意大利空军认为,亚声速的MB-339可达到与高亚声速的“鹰”式和“阿尔发喷气”相近的训练水平,而购置费和使用维护费却比后两种飞机低40%~50%,MB-339是以效费比高取胜的教练机。因此,意大利空军决定用它作为中/高级教练机,澳大利亚空军也准备这么办。
英军鉴于“鹰”式飞机作为中/高级教练机经济性不好,便招标发展新的中级教练机,先后选用了P164(涡扇发动机)和肖特公司的“巨嘴鸟”(涡桨发动机)。同样,法军选择“富加”-90(涡扇发动机)作为中级教练机,而不用“阿尔发喷气”进行中/高级全程训练。
6.要求中/高级教练机经过改装,能作为近距支援攻击机
二、我国的新教练机
我国现行的初教6—歼教5训练体制存在着训练周期长、效率低和经济性差等缺点。为此,早在70年代初,空军就提出了研制新喷气教练机的要求。由于国产发动机选型困难、经费不足等原因,以致耽搁了时间。现在的条件比那时好多了,我们应该不失时机地抓紧论证工作,加快研制先进喷气教练机的步伐。
研制新教练机,必然要涉及到飞行训练体制的改革。我们建议,今后航校和训练基地应采用初教6—新教练机—歼教7新训练体制,理由如下。
1.体制可行
这种体制与苏联现行的雅克-52—L-39—乌米格-21训练体制相当,并综合了西方70年代以来新喷教机的设计和使用经验。一些公司和空军部门认为,高级喷教机的最大速度在750~1000千米/时之间就行了,因为重要的不是大速度,而是机动性能、起降性能、系统和座舱布置等要与战斗机相近,能进行攻击训练。因此,美国计划用T-46A去衔接超声速教练机T-38。澳大利亚空军的训练体制是从MB-339毕业后,学员到部队飞F/A-18双座型,即转入F/A-18战斗飞行。
洪都提出的一种新型喷气教练机方案,其性能相当于L-39和MB-339,并优于T-46A。一般战斗机飞行员经该机训练后即可毕业,毕业后要驾驶高性能战斗机的学员则转入歼教7训练。
2.经济性好
我国已有初教6和歼教7,只要研制一种新机,即可完善训练体制,研制费用低。新教练机服役后,可减少初级教练机的数量和飞行时间,并取代歼教5。歼教5的平均油耗为每分钟26升,新教练机的平均油耗可低于每分钟13升,而且其发动机的翻修寿命长(3000~3600小时),维修简单,因此全寿命的使用维修费用低。
三、新教练机的技术要求
新教练机在空军的训练体制中属于中/高级,要求能完成起落、导航、编队、仪表飞行夜航、空域特技、螺旋训练以及对空、对地攻击训练。这种飞机应突出如下特点:
(1)有较大的速度范围,以便与初教6和歼教7衔接。
( 2)良好的机动性,要有较高的爬升率、持续盘旋过载能力、最大过载能力和良好的加减速性能。
(3)较长的留空时间,可以连续完成两次空域特技训练。
(4)机载设备尽可能与战斗机接近。
(5)可以进行攻击训练,经过改装可以执行近距地面支援任务。
洪都目前正在进行这种新教练机的方案设计,并已制出了木质样机。今后将根据空军提出的战术技术要求,作进一步的论证和改进,以满足空军的训练要求,为发展我国具有世界先进水平的新教练机做出贡献。
怎样做一个飞机总设计师[4]
石 屏
一、军用飞机研制程序
1.研制程序
飞机研制是一项复杂而且周期长的系统工程,通常分几个阶段进行,开始是拟定飞机战术技术要求,一般由军方(使用部门)负责。第二阶段是概念设计,它与战术技术要求有重叠,因为概念设计阶段也要进行技术经济可行性论证,如需要的新技术、新材料、可能达到的技术水平以及研制经费和周期,有什么技术风险等。第三阶段是初步设计,主要包括两项内容,飞机方案设计以及结构和系统的打样设计。第四阶段是详细设计,主要是发出生产图样和资料。第五阶段为原型机生产和试验,第六阶段为鉴定试飞,获得设计定型后转入第七阶段小批量生产,第八阶段为改进改型。
每个国家都有各自的研制程序,战术技术要求的提出,各阶段划分所用文件及其批准程序均不一样,但都包括上述8个阶段的工作内容。
2.飞机设计
飞机设计是一个反复迭代的过程。
战术技术要求是军方提出的,而这个要求是要经过几次迭代才能颁发。承制方在概念设计和详细设计分析中遇到问题仍要反馈到军方去研究,修改或补充要求。
3.样机鉴定
按鉴定的目的划分样机,可分为3类:
(1)木质样机,主要是鉴定外形和内部的大致安排;
(2)半金属样机,鉴定外形、内部空间布置协调、各部件的组合,以及运动部件检查;
(3)航空材料制成的样机,展示真实飞机构造和各系统成品安装。
样机鉴定的结论,是冻结技术状态、进行详细设计的依据,非常重要,因此现代飞机的鉴定样机都是航空材料制造的。对样机的具体要求有规范,但要根据实际情况有所侧重,如侧重创新部分。
4.鉴定试飞
需要一个经过批准的鉴定试飞大纲,大纲包括:飞行性能指标、飞行品质、机动能力、航电综合、座舱环境及所有新研系统和成品的考核。如果发动机是新研的,应该先进行发动机鉴定试飞,这种鉴定试飞不应该在新飞机上进行,因为这样会增加新机试飞的风险。只有发动机通过鉴定试飞,并经过试用考虑,才能装在新飞机上首飞和鉴定试飞;鉴定试飞发现有不满足战技要求的问题,要改进,如果确实不能改进,需经军方批准,修改试飞大纲及相应文件;鉴定试飞结果,宣告新飞机是否满足要求,是决定投入生产的依据。没有鉴定试飞就投产要冒很大风险,除非总设计师对新飞机有充分的信心,否则不应该这样办。
二、飞机总设计师
新飞机是当代新科技成果的综合,集中了各工业部门的最新产品,飞机总设计师对飞机设计及研制负技术责任,因此需要有一个设计师的组织系统。
总设计师是飞机研制任务的技术总负责人,即设计技术方面的组织者、指挥者,重大技术问题的决策者。其主要职责是:
(1)根据批准的战术技术要求进行效能—经费(效费比)的全面分析,选择技术途径,提出总体设计方案,并参与拟订飞机研制计划。
(2)按批准的飞机研制总要求,确定各系统的设计要求,组织设计,协调解决研制过程中的重大技术问题。
(3)在设计过程中,进行可靠性、维修性设计,进行全面质量管理,保证设计质量。
(4)组织编制试验和试飞大纲,提出研制和试验的技术保障要求。
(5)召集设计师会议(包括成品研制单位),协调并决定主承制单位和各分系统承制单位的重大技术问题。
(6)组织总设计师系统,设副总设计师若干人,协助总设计师工作,考核下属设计师。
主任设计师是系统或分系统的设计技术负责人,主管设计师是一个专业或单项设备的技术负责人,负责制订设计方案,保证飞机总体设计方案的实现。
总设计师由主承包商提名任命,根据需要设日常办事机构,可以是现行科技管理部门,也可另设总设计师办公室。
三、怎样做一个总设计师
飞机设计是各类技术问题协调折中的过程,又是技术、经费和周期的协调处理过程。总设计师的主要任务是处理好上述问题,实现总体设计方案,军机设计要满足军方要求。因此对总设计师就要有相应的要求。
(1)组织一个有由总设计师、副总设计师及若干专家组成的总设计师班子至关重要。这个班子的成员要有专业特长,有较全面的基础理论知识,同时要有飞机设计经验,是从实际工作中成长的。这个班子有事业心,能够团结协作,敢于负责,有风险决策能力。
( 2)总设计师的组织领导才能,对飞机设计和研制影响很大。飞机研制是一项系统工程,涉及很多协作部门,既要及时向军方和上级部门报告工作,又要及时处理各系统各部门的技术协调问题。总设计师要有组织和指挥才能,其中最重要的是发挥各分管专业的副总设计师和专家的作用,要能扬长避短,人尽其才,技术问题要能及时决断,敢负责任。对下属要严格要求,果断指挥,又要坦诚相处,重视友谊。
(3)总设计师要善于学习。飞机包括几十个专业,涉及很多学科。总设计师本人可能熟悉某个或某些专业,不可能所有专业全都熟悉,但必须具有全面的知识,了解各项设计的基本原理,依靠分管各系统各专业的副总设计师和专家,发挥团队作用,才可能协调决断各项重大技术问题。总设计师还必须有生产、工艺和管理知识,飞机在什么地方研制,研制的软硬件条件与设计过程关系密切,哪些系统、哪些部件安排由哪个单位承包,是要按生产、工艺和管理条件定的,当然也就与成本有关。因此,总设计师必须善于学习。在实际工作中学习是很重要的,设计工作是要大量设计人员进行长时间艰苦工作的,其中有不少单个系统或设备的专家,向他们了解情况,能获得直接经验。
四、飞机研制过程的工作重点
前面介绍了的总设计师的主要职责,这里对设计技术工作重点作如下说明:
(1)设计方案是技术、研制经费、研究周期和生产成本的综合体现,其中重点是技术关键,战技指标决定于技术综合,技术关键的重点是气动布局。满足性能要求会有几种气动布局方案,总设计师经验和思维对选定方案影响很大。
(2)发动机选型极为重要,选型不当会造成返工,甚至造成失败,而这项工作与市场前景预测,飞机发展规划,国际环境与技术经济评估有关。
(3)新飞机的新技术和新成品不能太多,超过一定比例,会增加研制和鉴定试飞周期的不确定因素。
( 4)控制重量、重心和空气动力中心(焦点)是设计过程和研制工作中的重点,如果要搞电传操纵,必须在方案论证中明确要求。
(5)航电综合及其他各系统的原理试验要尽早进行,可先期进行仿真模拟,试验工作要充分。
(6)计算技术的高速发展有可能同时进行多方案论证,结构系统设计,生产准备,可靠性、维修性设计及综合保障都有条件按并行工程进行,并行工程对保证质量和缩短周期是有利的。
(7)进行技术状态管理,发出状态管理文件。飞机研制的各个阶段的文件资料按文件制度规定予以编号归档,保持可追溯性。编制审查设计定型鉴定资料,是一项重要工作。
(8)根据需要定期或不定期召开各分系统主任设计师会议,协调有关设计试验问题。
组织一个总设计师系统班子,设立一个精干高效的办事机构,是总设计师开展工作的必要条件。
红土地 雄鹰翱翔[5]
——记53级校友,中航工业洪都总设计师石屏院士
撰稿:孙吟吟 审稿:张新明 编辑:黄 岚
石屏,男,1934年3月生,江西鄱阳人,飞机设计专家,中国工程院院士。1956年毕业于南京航空学院飞机制造专业。历任洪都飞机设计研究所设计员、设计组长、副所长,K-8和教8飞机总设计师。现任中航工业洪都总设计师。参与设计的初教6飞机荣获1979年国家质量金奖,强5飞机获1985年国家科技进步奖特等奖;主持设计的K-8飞机填补了我国基础教练机领域的空白,开创了我国飞机出口的纪录,荣获2001年国家科技进步最高奖和一等奖;教8飞机荣获2006年国家科技进步奖二等奖;荣立部级一等功4次。此外,还获得了“全国杰出专业技术人才”“全国劳动模范”“全国优秀科技工作者”“航空工业有突出贡献专家”“航空金奖”“江西省科学技术特别贡献奖”“第四届航空航天‘月桂奖’终身奉献奖”“新中国60年来江西省60位最具影响力的劳动模范”等荣誉称号。2003年当选中国工程院院士。
他创造了中国教练机的传奇,由他主持设计的K-8系列教练机,带着“金字塔之鹰”的美誉,抢占了全球同类教练机市场75%的份额,为国家赢得了迄今为止一次性数量最大、金额最大的对外飞机销售合同,开创了我国出口飞机整机生产线和对外输出飞机设计技术的先河。在多次航展中,见过K-8的外国人赞扬:“中国自主研制了全新的飞机!”见到K-8的华侨们自豪地高呼:“我们中国的飞机在空中能够与西方飞机媲美!”由他主持设计的教8飞机,业已大量装备中国空军、海军,实现了我国飞行员训练体制的转型升级。在2009年首都国庆阅兵式上,15位英姿飒爽的女歼击机飞行员驾驶着教8飞机,编队飞越天安门广场上空,接受祖国人民的检阅,引起世界瞩目。提到这些,就不得不提到一个人的名字——石屏。他是南航1956届毕业生,也是我国教练机领域唯一的一位院士。作为我国航空技术领域的知名人士和资深专家,石屏院士的工作很繁忙。可是,对于我们的采访,他却非常重视,不仅嘱咐秘书为我们的采访妥善安排、提供便利,还亲笔写下数页纸的提纲,详述自己在南航求学的经历及人生感悟。4月的江西,春风拂面、暖意融融,坐在宽大、整洁的院士办公室里,听着石总细细讲述他那跌宕起伏、颇富传奇的人生经历,我们深切地感受到,他以及他所代表的一代又一代航空人,是在用毕生的激情去实现航空报国的理想。
自从大学毕业被分配到洪都后,石屏就把他全部的精力都投入到了飞机设计事业中,一干就是50多年。从一名普通的技术员到飞机总设计师,他把根深深扎在江西这片红土地上,融入到中航工业洪都的发展之中。言谈之中,航空报国、功成不居的情怀悄然显露。正如笛卡儿所说:“当一滴水融入了大海,那么它就不再是一滴水,而是变成了大海。”
使命,让他与航空结缘
1934年,石屏出生于江西鄱阳湖畔的一个乡村。幼年时家境贫寒,年少时赶上战火,求学之路异常艰辛。但他聪颖好学,思维敏捷,求知若渴,学业优异。就在因贫困几近辍学之时,新中国成立了,助学金如及时甘霖,帮助他顺利完成中学和大学的学业。石屏常说:“是国家一手培养了我。”
1952年,国内刚刚实施第一个五年计划,百废待兴;国际上,抗美援朝战火正在燃烧,阴云笼罩。年仅18岁的石屏,作为学校的团支部书记,被选送到中南团校学习。正是在这次培训班上,他了解到国家面临的紧急形势。当得知由于我国空军处于弱势,我军在朝鲜战场上付出了惨重代价时,他的心情异常沉重。回想到小时候日寇飞机轰炸县城、屠戮人民的情景,石屏毅然决定放弃自己喜爱的文学,转而报考航空院校,投身国防建设,让自己的祖国不再受人欺侮!1953年高考指南上的航空院校只有北京航空学院和华东航空学院。在抗美援朝的战火硝烟中,国家于1952年创建了南航,以培养祖国急需的航空人才,并从中国人民解放军华东军区选拔了一批具有高中文化程度的现役军人,作为第一届学生到南航学习,没有公开招生。石屏和一批江西同学有幸跨进了南航的大门,成为了南航第二届,也是首批从应届高考生中紧急招录的学生。
谈起在南航的生活,石屏记忆的闸门一下子就打开了。他时而闭上眼睛,动情地描绘着当时的情景;时而凝视前方,仿佛在寻找最合适的词汇。谈到一些有趣的片段时,他会开怀大笑。入学时,学校基本上还是个大工地,但石屏还是用“神秘、自豪”两个词语来形容对母校的初次印象。“当时学校大门还没有建好,只搭了一个棚子,门口有两个很威武的解放军站岗。之所以感到自豪,是因为终于能够搞航空了。”同学之间的情谊,让石屏怀念至今。学校食堂的炊事员也是部队转业的,对新来的同学很热情,对病号也很照顾。谈起这些,石总脸上洋溢着幸福的笑容,目光中流露出浓浓的眷恋。
新生们大都和石屏一样,尽管怀有强烈的报国心,但对航空却没有深入的认识。为便于学生选择专业,学校在一个尚未启用的新食堂内,通过实物展示的方式,帮助新生选择专业。例如,活塞式发动机制造专业就摆放着一台活塞式发动机,航空仪表制造专业则摆上了部分航空仪表设备,飞机制造专业则更简单,由于学校还没有一架完整的飞机,只摆放了一些飞机部件。从那一刻起,无视艰苦、白手起家的勇气便在每位学子心中扎下了根。在航空报国的理想驱动下,填报发动机制造和飞机制造专业的学生特别多,因此开班也多。在这些学生当中,后来走出了包括石屏在内的诸多对中国航空工业产生重要影响的人物。那时候,“为建设新中国而努力学习”成为青年学子的共同目标。在南航,学习氛围特别浓厚。学校效仿苏联采用“五时一贯制”,上午上完3节课,班级的生活干部就会领一筐馒头,每个学生发一个,然后继续上第四、第五节课,课时量很大,功课十分紧张。大家的日程安排也颇有规律:上课、体育运动以及晚自习时间都相对固定,休闲时间很少。假日里,石屏最喜欢和同学到大华电影院去看电影,坐上当时主要的交通工具——马车,前往大行宫,然后再步行去大华电影院。《保卫察里津》《高尔基的童年》《保卫斯大林格勒》《格林柯尔大会战》《杨根思》等电影所传达的革命热情及忘我精神,深深地影响了青年石屏;《走向新的生活》等苏联歌曲,在石屏和他的同学中间广为传唱。
在众多的老师当中,石屏特别提到了一位从美国回来的学者李定夏老师。“李老师是我们的系主任,他教授钣金装配技术,非常谦虚,很慈祥。”李老师是知识渊博的教授,对待学生真挚坦诚。每逢传统佳节学校组织舞会,他会把从国外带回来的领带发给班里男同学。一条小小的领带,不经意间成为了青春记忆里的一抹亮色。李教授还以亲身经历告诉学生,美国等所谓的发达国家在航空技术方面对我国是封锁的,所以一定要珍惜学习机会,自信自强、自力更生。李定夏教授的这番教诲,至今还一直萦绕在石屏心头。
石屏对当时南航的人才培养是很认可的。他说:“我走出校园之后,就一直工作在一线,正是在南航的学习给我后来的工作打下了良好的基础。”石屏坦言,重视实践是南航的一大特点。在校期间的实习使他日后的工作受益匪浅。南航的实践教学有两个特点:一是实习与课程紧密结合;二是与工厂需要结合。刚入学时,学校就安排学生到南京航空附件厂(中航工业金城前身)进行钳工实习,结业时制作一个零件。初学的时候,同学们的手指都被磨得皮破血流。可是,没有人叫苦叫累,更没有人中途退缩。二年级时他们到工厂进行钣金和装配实习,毕业设计也是在工厂完成。通过实习锻炼,同学们磨炼了意志,加深了对课程的理解,动手能力也得到了提升。技术工人对学生进行手把手的指导,包括零件怎么铆接、工具怎么使用等。工人们认真严谨的工作态度以及对学生毫无保留的技术传授,让石屏由衷敬佩。在后来的工作中,他十分尊重工人师傅,注意倾听他们的意见。随后,学校进行了教学改革,改变了教学内容和方法,建设了大量的实验设施。经过60年的创业,母校已经成为中外知名的南京航空航天大学,石屏为母校感到骄傲。
奋斗,为了一个执着的梦想
蓝蓝的天空充满诗情画意,但蓝天的事业却充满艰辛。1956年,石屏大学毕业后被分配到了320厂。第一个月领工资的时候,他甚至感到有些不好意思,觉得自己什么都还没有做。工作后不久,石屏就感到自己知识不够用,于是制订学习计划,从基础到专业,从俄语到英语,利用空余时间自学提高。飞机设计,在外行看来似乎是件浪漫而有趣的事情,但事实上,设计过程却需要设计师具有严肃认真、一丝不苟的精神,对数字的计算校对要求近乎苛刻。1958年,石屏在强度组负责强5前机身部分的强度计算,那时候全所只有一台手摇电动计算机,还要排队,成千上万个数据的计算与校核都只能通过计算尺和算盘来完成。如果飞机结构改变了,前面的工作就意味着要全部重做。一天下来,厚厚的计算稿纸中真正有用的,往往只是几页。
飞机的研制是系统工程,发动机、机载设备和成件、制造工艺是飞机设计和研制的基本条件。由于当时中国航空工业“辅机”跟不上“主机”,发动机发展相对滞后,新飞机自主研制进展受限,不少好的飞机设计方案都没有实现。20世纪60年代初,国家遭受了严重的自然灾害,每人每月只能领二十几斤粮食,没有副食品,科研人员连饭都吃不饱。因为长期的营养不良,很多人都患上了浮肿,对科研工作影响很大。国家经济刚好转,科研生产正在发展,突如其来的“文化大革命”搅乱了原本正常的工作秩序。1969年,石屏和许多技术人员被下放到县农机厂,1972年,石屏调往湖南参加013航空三线建设,离开了他魂牵梦绕的飞机设计工作整整8年。
20世纪80年代初期,320厂陷入了企业发展的低谷。由于深受“文化大革命”影响,企业长期没有新的型号设计研制任务,无论是设计所还是制造厂都出现了很困难的局面:军品订货量压缩,生产线开工不足,资金短缺,新技术研发难以继续,大批科研人员转向民品生产线。这种局面让石屏内心充满了矛盾和不安,但并没有让这位执着的飞机设计专家退缩。他坚定地说:“一个飞机要搞好多年啊。但不管多么困难,我们都没有灰心过。看到国家有了自己的飞机,我的内心真是特别高兴。航空是我一生的追求,为了祖国的航空事业,我长期与几个设计人员坚持教练机的论证工作,孤单寂寞,无怨无悔。”为了补救失去的时间,他拼命工作,常常加班到很晚,有时回家已是深夜;他抓紧点滴时间学习,钻研技术,书桌上摆满了最新的科研资料,书柜中放满了厚厚的书籍,他坚信“活到老,学到老,只有不断地学习才能捕捉前沿”;他提携后辈,推动总设计师系统的年轻化,有意识地把年轻人推向科研生产的第一线。
50多年间,石屏始终奋斗在飞机设计的一线,经历了中航工业洪都飞机发展的风风雨雨。他参加了雅克-18的制造、安-2和米格-19的仿制工作;参与设计了初教6、强5及强5外贸机等多种型号的飞机;他主持设计的K-8、教8飞机更是创造了中国航空发展史上的多个第一,直接促成了我军飞行员训练体制的转型升级。
K-8、教8,中国航空工业的骄傲
院士办公室光洁的墙面上,蜚声海内外的K-8教练机照片显得格外醒目。来访者驻足赞叹,石总只是淡淡一笑:性能好的飞机,外形都是会有美感的。K-8飞机就是这样一款性能优越的飞机。1992年,在对K-8飞机进行设计定型的时候,设计定型委员会认为,K-8飞机“综合性能优于同类教练机,填补了我国基础教练机的空白”。靓酷的外形、矫健的姿态令K-8飞机在1992年新加坡国际航展上一举成名,赢得了“亚洲明星”的美誉,引起了世界航空界的广泛关注。滑跑、加速、腾空、拉起、侧滚、盘旋、筋斗、尾冲……20多个国家的飞行员在驾驶过K-8飞机后都被它的性能所折服。俄罗斯特级飞行员在驾驶K-8飞机做完尾旋和一系列特技飞行动作后说道:“这是我所驾驶过的世界上最好的教练机之一。”在第43届巴黎国际航展上,K-8飞机的高难度动作,特别是尾冲动作是许多国外飞机无法完成的,因此被列为航展的“十大明星”。
回忆起K-8飞机的研制过程,一波三折的艰难仍令石屏记忆犹新。1982—1986年,石屏担任教练机方案论证组组长,在这4年当中,尽管做了很多努力,新一代教练机却始终停留在方案论证阶段,没能得到军方的认可,无法获得国家立项。究其原因,既与发动机有关,又掺杂着复杂的时代因素。最艰难的时候,新一代教练机研发线上只剩下了3个人。但是石屏并没有放弃,围绕发动机选型,他做了大量的研究工作。机遇总是青睐有准备的人。在国家改革开放的新形势下,中国航空技术进出口公司与南昌飞机制造公司(中航工业洪都曾用名)致力于开发教练机。1986年8月,南昌飞机制造公司与巴基斯坦签订了合作研制新一代教练机的总协议,1987年,双方又签订了战术技术协议。以石屏为代表的洪都人牢牢抓住机遇,走出了一条国际合作之路,开创了中外合作研制飞机的先河!1986年10月,52岁的石屏被任命为K-8飞机的总设计师。国际合作的道路充满荆棘。K-8飞机是按照世界先进水平设计的教练机,技术要求高,要求三年内出样机,还必须参加世界竞争,这在我国飞机研制史上还是首次。研制一旦失败,巴方就会撤资,石屏和总设计师系统的成员感到压力很大。他们都是从强5和初教6设计中走出来的,强5是超声速强击机,初教6是螺旋桨飞机,而K-8是高亚声速飞机,没有经验可以遵循。
创新,也唯有创新才能实现超越!K-8飞机必须全面覆盖和模拟战斗机的各项飞行特性,而且,要想在国际市场上占有一席之地,必须有自身的特点,没有创新是无法实现的。在石屏的组织下,他们完成了高效的总体气动布局和复合材料的工程应用等6项技术创新,解决了10项技术关键,形成了K-8飞机高低速兼顾、良好的机动和失速性能、结构目标寿命8000小时、可靠性与维修性设计、先进的救生系统等十大特点。为了在可靠性和维修性上取得优势,在石屏的积极推动下,K-8飞机成为中国第一架在方案阶段进行可靠性、维修性设计的飞机。为使维护方便,K-8飞机开有142个口盖,其中快卸口盖占58%。飞机采用“腹部顶装发动机”的设计,使更换发动机的时间缩短到50多分钟,飞机从落地到再起飞,准备时间只用8分钟,这些在国内都是首创。然而飞机要能上天,除了方案之外,需要进行大量的试验,首先是风洞试验。为了节省时间,在机翼方案的选择上,他们同时在2个地方进行3种方案的低速、高速风洞选型试验。石屏介绍说,这种试验方案是非常规的,也是形势所迫。在进行风洞试验时,没有先进的通信设备,也没有专用的计算工具,参研人员就靠一部长途电话在不同的地方传递和处理数据,两边的同志24小时盯着试验过程,一个一个地通报、记录试验数据,进行手工计算,分析修改、处理数以万计的数据。到后来,有的人连做梦都在报数据。历时1年,他们终于完成了风洞选型试验。结构强度试验也是一项重大试验,K-8飞机做第一次全机静强度试验时,当载荷加到设计值的95%时,突然轰隆一声巨响,机翼折断了,试验被迫终止。这时,石屏鼓励大家:“中间试验失败不可怕,找到原因改进就是了,要正确对待,不要有包袱,我是总设计师,出现什么问题责任首先由我来负。”后来发现机翼提前破坏是由于机翼的一个加强肋失稳造成的。改进之后,新的试验一举成功。K-8飞机在反复试验中不断改进,也在一次次的试验中日趋完善。以石屏为首的总设计师队伍也日渐成熟,成为一支能打硬仗的队伍。
K-8飞机引进了包括发动机在内的16项国外成品,在国外完成了5项试验,因此谈判也成为石屏的一项重要工作。石屏常说:“谈判事关国家利益,不能含糊,不能客气,一定要知己知彼,方能百战百胜。”每一次谈判前,他都要做大量的准备工作,甚至连对方会提出怎样的问题都要预先想到。这样,每次谈判自然胸有成竹。有一次,石屏与美国一家公司谈判,美方原本答应在卖给我方的发动机上免费增加一种提高性能的措施,后来在讨论协议时,对方却又不认可,石屏就直截了当地提出:“诚信是双方长期合作的前提,你们必须首先履行承诺,否则不好往下谈!”面对这个认真的中国人的倔强眼神,对方似乎读懂了什么,最终兑现了承诺。有一位与石屏多次交锋过的外国朋友说:“石先生是很难对付的。他想得到的东西就一定要得到,拐弯抹角也要得到。”如今的K-8系列飞机不仅大量装备中巴两国空军,还成功出口到埃及、赞比亚、纳米比亚、斯里兰卡等十几个国家,成为中国主要的外销机种之一,深受国外用户好评。
1992年,为了满足我国空军对新机的需求,石屏又担任了教8飞机的总设计师。苦战3年,教8飞机的研制终于取得了成功。它继承了K-8飞机的特点,按照我国空军的战术技术要求设计定型。教8飞机的发动机及全部成品选用国产件,综合性能全面达到并超过了战术技术指标,创造了航空史上当年发图、当年制造、当年上天的奇迹。它最终取代歼教5,大量装备我国空军,推动了飞行员训练体制的改革。
寄望,以振兴中华为己任
石屏说:“看着一个个年轻人成长为祖国航空事业的接班人,那是我最感欣慰和自豪的事。”多年来,石屏一直关注着母校的发展。因工作关系,他经常会到南京,也时常会回校看看,还欣然担任了南航的兼职教授。当选院士的时候,南航师生欢欣鼓舞,说到此处,石屏有些动情。他说,看到母校蒸蒸日上,他感到非常自豪和欣慰。
K-8、教8给了中国航空工业太多的惊喜和启示,是中国航空事业自主创新的一个典范。当笔者问起,总设计师需要什么样的素质时,石屏深思了片刻,讲了20个字:学习积累、依靠团队、务实创新、能耐寂寞、不求虚荣。结合现在社会各界对培养创新人才的探讨,他认为,大学最首要的是教育学生认真踏实地学习,毕业后用自己所学的知识为国家作贡献。从事技术创新研究就要能耐得住寂寞,只有热爱本职工作才会有激情,才会甘于奉献。现在的科技人员有的浮躁、急于求成,有的想做官,不从源头上解决这个问题,就很难谈务实创新了。要想创新就必须潜心研究,勤奋努力,要学会在前人的基础上提高。创新是一种创造,有时需要辛苦奋斗一辈子。有的国家之所以能够培养大量的创新人才,正是因为他们重视了这方面的教育。
当听说学校确立了“航空为本、学术为本、育人为本”的办学理念,并将“特色发展、人才强校”作为学校发展的重大战略时,石屏连说了3个“好”字。当问及对母校的发展有何建议时,他讲了3点体会。一是要培养学生振兴中华、强国富民的责任感,树立使祖国屹立于世界民族之林的爱国情怀。但是要注意教育方法,可以通过讲座、实践等方式潜移默化地感染学生,这样才能产生好的效果。如果在学校都不能培养这种精神,工作以后再培养就很难了。我国人口多,地区发展不平衡,很多地方还很穷,年轻的学子一定要立振兴中华之志。二是要重视基础理论学习,注重精深。打好基础一通百通,而没有基础就没有功底。一项工程往往是多学科的,所以必须对科技前沿的课程多了解一些,善于进行启发式教学。三是要形成探讨研究的学风。工科要注重实习,理科要注重实验。西南联合大学探讨研究成风,有的国家对中学生就培养自学探讨精神,这是成功的经验。有了探讨就不会因循守旧,不论是科学家还是院士都不是全能的,旧有的理论都可能会被推翻,有疑问或遇到不懂的问题时要敢于大胆探讨。
采访结束时,石总殷切寄语航空学子:树振兴中华之志,兴探索求学之风,为祖国的航空事业多作贡献。他欣然提笔,以遒劲的笔墨祝福母校:“桃李芬芳,奇葩绽放。”
伟大出自平凡[6]
——听石屏院士讲中国教练机发展
飞机总设计师应该是这样的人:
他专业知识全面又独具真知灼见,
能集众思而统筹实践解决各种问题,
身先士卒地战斗在第一线,
率领团队奔向理想目标。
今年是中国人民解放军建军80周年。80年前,中国共产党在南昌打响了武装起义的第一枪,建立了自己的军队,打下了江山。80年来,人民军队不断发展壮大,在人民军队的建设中,广大军工战线的工程技术人员和工人做出了巨大的贡献,他们努力追赶世界先进水平,用良好的武器装备部队。如果说解放军是保卫祖国的钢铁长城,那么军工就是为这座长城提供利剑的装备部。
建军节前夕,我来到八一起义发生地南昌,采访洪都航空工业集团公司K-8飞机总设计师、中国工程院院士石屏,也就赋予了不同的意义。
漫漫攀登路
赵淑芬②:一般一种新飞机要经过10~20年的研制、生产、使用才能成熟,周期很长。听说您参加了K-8教练机的研制全过程,想听听您的介绍。
石屏:是的,我很幸运。我1956年从南京航空学院毕业分配到南昌320厂工艺科,1958年调到飞机设计研究所,就和飞机打上了交道,先后参加了安-2运输机、“东风”103的仿制,初教6和强5系列设计改型,后来就和教练机结缘,一直到现在。
我这辈子,只在一个企业,干了一件事情,就是研制我们中国自己的飞机,主要是教练机。20世纪70年代各国教练机开始更新,我们对世界各国10余款新教练机,如L-39、S.211、C.10l、IA-63等进行研究,探索研制我们中国自己的教练机。洪都的领导有远见,在没有国家立项的条件下,支持新教练机预研。1982年洪都和中航技精诚团结,各投入100万元人民币,于是我们开始了方案论证。
赵淑芬:在国家没有立项的背景下,当时最主要的困难是什么呢?
石屏:当时有两大困难。一是缺乏资金。飞机的研制需要大量人才和物力,是多学科、大兵团、长时间的协同工作。没有一定的资金支持,设计、试验都无法进行,人才会流失。所以当时洪都和中航技投入的200万元十分重要,使教练机的研制工作得以启动而继续进行。二是没有发动机。发动机是飞机的心脏,既决定飞机性能,又关系飞机竞争力。我们研制飞机,不能像外国那样选发动机,因为我们国内没有,只能去选配国外的,既要与我们的飞机匹配,又要人家能够卖给我们。技术、经济、政治捆在一起的这种困难情况至今也没有彻底改变。为此,我们先后和加拿大普 惠公司,美国GE公司、加雷特公司进行了长达4年的艰难谈判。他们这3家公司都看好K-8飞机,认为能成功,肯定有市场,都愿意提供发动机。竞争的结果,我们选中了美国加雷特公司的涡扇发动机,这种发动机除性能、售价有吸引力外,合作条件也很优惠,研制阶段他们免费借用3台发动机让我们无偿试用,还包括发动机仪表及与发动机有关的液压泵和起动发电机等。
这样一来,有了启动资金,发动机选型也定了,我们冲过了难关,赢得了时间。
赵淑芬:您那时担任什么职务?
石屏:1982年我是新型教练机方案组组长。当时我发表文章,提出“提高训练效率,降低训练费用”的教练机研制理念,得到了广泛的认同。
赵淑芬:这样国家给你们立项了吗?
石屏:还没有,所以我们还是非常艰难,但是苍天不负有心人,我们终于等来了机会。
1986年,由于巴基斯坦使用的美国教练机寿命到期,要更换新机,有合作研制教练机的意向,于是我们应邀组团前往,到达的第二天,巴国防部就开听证会,我受团长委托,连夜起草报告文本,报告列举了国际教练机发展情况,我们研制教练机的基本性能和特点以及研制周期和计划节点。
巴基斯坦虽然不能制造飞机,但由于他们长期使用美国和法国飞机,有飞机和发动机的修理厂,所以他们对教练机和作战飞机的性能相当了解,对机载设备及使用维护有经验。听证会开了一天,到会的将军们认定我们的研制方案新颖、有特点、有创新、有信心,所以当场拍板合作研制,立即进入合同讨论。讨论中我们建议文本只写几个大指标,如总重、最大速度、研制进度及经费投入。评价技术指标待双方准备后定期商谈。这样很容易达成一致,一个星期就签了合同,巴方投入600万美元研制费用,研制周期3年。1987年5月,巴方代表团到南昌访问,双方签订了飞机的战术技术要求,明确1986年6月1日为工程零时,3年飞机首飞,在国际市场上要有竞争能力。
中巴合作合同,使我们的研制工作峰回路转、柳暗花明,有了国外的研制资本,有了用户,国内很快就给我们立了项。教练机研制工作从此进入航空工业部项目管理,走上了快速发展轨道。
由于是中巴两国合作,两国交界于喀喇昆仑山脉,所以这型教练机就命名为“喀喇昆仑之鹰”,简称K-8。
赵淑芬:K-8这么被看好,一定有它的独到之处吧?
石屏:捷克斯洛伐克和意大利的教练机很精致,有很长的教练机研制历史,美国的T-37遍及世界许多国家,是巴基斯坦现役的教练机,要和他们竞争,必须扬长避短,分析他们的弱点,在方案上有所创新。使K-8在结构和系统方面都有突出的优点,那就是高低速条件下的机动性好,可靠性高。例如,为了使发动机维修性好,在后机身下部设计装卸发动机的快卸舱盖,换发只要56分钟。维修口盖多,分布合理,维修人员可以站立维修,保障了高出勤率,一天可以有10个起落。飞机平均故障率间隔为14飞行小时,远远高于设计的2.5飞行小时,飞机结构寿命可达8000飞行小时。它配装零—零弹射座椅,紧急时刻,可直接穿舱弹射,救生系统安全可靠。为保证长翼展襟翼效率,设计3条滑轨,既保证了效率也减轻了重量。提高了后座高度,方便了教练对学员的指导。配备的航空电子设备,优于当时的同类飞机。
1992年国家鉴定委员会评价称:“综合性能优于同类飞机,填补了我国基础教练机的空白。”
飞机的设计来不得半点马虎和虚假。创新才有竞争力,K-8飞机要全面覆盖和模拟战斗机各项飞行特性,有很多技术难点。我们列出了10项技术关键、80多项试验,编制网络计划,每周检查实施情况。
飞机设计是矛盾的折中和协调,有些是保证飞机竞争优势的,不能退让。1991年,在一次强度试验中,一个部件加力到90%时机翼破坏,大家议论是不是质量问题,我分析后,果断宣布:“这是科学试验中的正常现象。”后来做了局部加强,试验就成功了。在新机的研制中,面对风险和挫折,要冷静、敢于承担责任,决策要有胆识。
1990年11月21日,K-8首飞成功。这是能够承担飞行员基础训练和部分高级训练任务的喷气式双座教练机。
赵淑芬:这时您担任什么职务?
石屏:1986年10月,我被任命为K-8飞机总设计师。
煌煌战鹰行
赵淑芬:飞机顺利上了天,就能够进入两个市场吗?
石屏:这条路很长!从设计之初就开始了,为了实现面向两个市场的目标和承诺,在设计中除认真贯彻国标、军标外,我们还选用了美国军标。方案论证阶段我们就决定进行全机系统可靠性、维修性设计,编制可靠性、维修性大纲,进行了可靠性指标分配、失效模式分析、区域安全性检查、技术状态管理等。当时这些工作在国内还是首创。我们编写了《飞行手册》《技术说明书》《维护手册》《定检资料》和《培训教材》等,做到随机设备、工具、备件与飞机同时交付,使K-8从设计、生产、管理到售后服务都与国际接轨,使K-8成为一个完整、规范的国际商品,走出了国际化、商业化之路。
赵淑芬:这些工作都在飞机总设计师的职责范围内吗?
石屏:我认为是。我们的飞机要进入两个市场,收回成本,生存、发展,光自己说好是不行的,要用它的性能、价格和服务在同类产品中占据优势,鹤立鸡群,用户认可,这些在设计之初就要想到和做到。
1992年2月12日,K-8从南昌起航,飞抵新加坡参加国际航展,这是中国飞机第一次在国际航展上和国外飞机一样进行飞行表演。此后,K-8飞机10次参加国际航展,次次作飞行表演,先后有10多个国家的飞行员亲自飞过K-8,在10多个国家进行了飞行表演。在1999年的巴黎航展上,K-8在每天5分钟规定时间内进行的高难度特技表演,包括其他同类飞机无法完成的尾冲动作,凸显了K-8优异的机动性,被评为这届航展的“十大明星”之一。这是中国飞机首次在欧洲上空作飞行表演,取得与50多种外国飞机同场竞技的辉煌结果。
K-8这些勇敢而真实的表现,展现了它的价值魅力,飞出了它稳定可靠的竞争实力,赢得了信任和市场。
K-8教练机在国外市场的美誉传回国内并影响了国内,K-8被我们的军方看中,1992年被再次立项,新机继承了K-8飞机的特点,全部成品按照要求选用了国产件,性能达到并超过战技指标,现在已被部队采购、列装200多架,成为国内教练机的主力机型之一。
1995年12月,埃及训练用的捷克L-29教练机到寿,在用的新L-59因为技术问题全部停飞,于是,中航技果断地运去两架K-8并为埃及高层领导做了飞行表演,获得好评。后来,我们按照埃及教练机全球采购的招标要求,与意大利的S.211A和捷克的L-139竞标,经过五六轮的激烈角逐,在国际招标中胜出,机型为K-8E。尽管意大利在议标进入白热化时,还召集了大批美女模特前来助阵,他们也没有成功。1999年12月27日,中国和埃及签约,并以一次80架、后续40架的大批量订单进入埃及市场,还第一次实现了中国飞机生产总装线、飞机研发中心、飞机综合保障系统出口国外,被誉为“金字塔之鹰”。
至今K-8已经出口200多架。还有多个非洲国家很感兴趣,有的已经采购、使用,洪都集团正在与中航技紧密合作,深入进行国际市场的培育和开拓工作,市场预期会超过1000架。这是中国航空工业首次采用多方投资、国际合作开发研制具有中国自主知识产权、面向两个市场、产品和技术全面出口、出口量最大的第一款中国飞机。它的成功说明中国不仅自己能够造出飞机,还能够以优异的性价比占领有这种需求的国际市场。
赵淑芬:原来K-8走出了一条从世界走回中国,再从中国走向世界的独特的发展之路。
石屏:这在咱们国家是第一次,但在世界经济全球化的大背景下,这样的情况并不鲜见。发展需要技术上的创新,也需要体制和机制上的创新。虽然无奈,但成功了,K-8先走了这一步。
拳拳报国情
石屏院士是飞机设计专家。由于他主持设计出中国最成功的K-8教练机而功勋卓著。K-8系列飞机为洪都集团正在研制的新初级教练机和L-15高级教练机的发展架起了桥梁,为奠定洪都航空工业集团成为教练机发展基地做出了宝贵的贡献。
石屏院士走的是一条普通的中国知识分子之路,大学毕业分配到企业,在基层做技术工作,在技术这条路上始终没有变轨,从组长一直干到总设计师。
石屏2001年被推荐申报中国工程院院士,落选;2003年再申报,获得通过。
中国工程院院士是国家设立的工程技术方面最高的学术称号,为终身荣誉。它既是科学技术成果最高水平的象征,也是知识分子最大成就的标志。院士是中国知识分子用智慧、才华、勤奋、理想和机遇垒起的金字塔的塔尖,多少人仰慕,多少人向往,多少人为之终生奋斗!
石屏走上了这座塔尖。截至2007年6月,中国共有工程院院士695名,平均年龄7l岁,石屏是中国教练机领域唯一一位有院士头衔的专家。是啊,像飞机这样的大型工程,没有二三十年是不会出成果的。他和K-8教练机同成长,共命运,他是时代造就的科技精英。
在人们眼中,和石屏同龄的院士大多出身书香门第或官宦家庭,从小受到良好的教育和家庭的熏陶,然后出国深造,学成后在科研、教育单位长期从事研究、教学工作,在实验室里、讲台上渐有成就,或有重大发明发现,或有理论创新。
石屏院士却不同。他1934年出生在江西鄱阳一个贫苦农民的家庭,3岁丧父。稍大,边放牛边上学,因学业优秀,13岁进城读初中,但因家境贫寒,学业时辍时复。1949年解放后,石屏接到学校通知,给予他甲等助学金,10月报到复学。他满怀对党和国家的感恩之情,刻苦学习,积极参加社会活动,学习成绩优异,16岁入团,18岁担任学校团支部书记,还当选县政府常委,被选送到中南团校学习。高中毕业,石屏想起童年时日寇飞机对家乡的狂轰滥炸,想到志愿军因没有制空权蒙受极大损失,决心投身祖国的航空事业,为保家卫国造飞机,遂考进南京航空学院。在那里,他继续享用甲等助学金,受到系统全面的专业教育,20岁时加入中国共产党。
1956年,年轻的共产党员、大学毕业生石屏被分配到中国第一架飞机诞生地——南昌飞机制造厂,开始了一生为之奋斗的事业——设计中国自己的飞机,这一干就是50多年。50年来,他没有换过一个单位,把根深深地扎在这片红色的土壤上,从一名普通的技术员,一步一个脚印,终于成为飞机总设计师,成为中国工程院院士。
作为院士,石屏的不同之处在于:他是一个有着50多年党龄的老共产党员,是我党一手培养起来的飞机总设计师。他把个人的奋斗与党的事业融合在一起。他说,他出生在农民家庭,从中学就享受国家助学金,没有党的培养,没有人民的哺育,就没有他的一切。所以他一辈子都在为党工作,为人民工作。他始终怀着拳拳的报国之情。
他又是一个有着50多年工龄的军工技术人员,是在洪都航空工业集团这个国有企业中成长起来的“土专家”。他把自己的工作融入洪都的发展,与广大的技术人员和工人打成一片,同命运,共奋斗。他说,即使我胸前挂满了奖章,我还是我,一个普通的科技工作者。这些荣誉不属于我个人,属于洪都所有忘我工作、献身中国航空工业的广大科技人员、干部和职工。我是这个英雄团队中的一员,离开了企业、离开了同志们,我将一事无成,他们是真正的功臣和英雄。
石屏69岁才当选为院士,他把自己的一生都献给了祖国的航空工业,他的蓝天梦无比执着。
为了事业,他常由于专注工作而出笑话。一次天刚下过大雨,路上积水,他走在上班的路上觉得一只脚很凉,低头一看才发现,原来自己一只脚穿了胶鞋,另一只脚却穿了布鞋,布鞋已经被水湿透了,所以很凉。
为了事业,他刻苦学习提高自己。由于自己在学校里学的是俄语,所以他从头开始学习英语,英语比一般人水平都高。
为了事业,他提携后辈,有意识地把年轻人推向科研生产第一线。飞机研制成功了,先后有6人走上了厂级领导岗位,2人当上了副总师,10多人当上了所、室的领导、学科带头人,10名同志加入了中国共产党。
如今石屏院士可谓功成名就。实现了年轻时为国家造飞机的理想和抱负,但他淡泊名利,继续勤奋学习和工作,虽已年过7旬,仍在为中国的教练机发展殚精竭虑。
初次见面,石屏院士给我的印象是亲切、和蔼、平易近人。就像一名普普通通的老工程师。
随着采访的深入,我渐渐被他平淡叙述的动人故事吸引、感动、震撼,及至后来,我竟然能感受到他那清癯面孔后燃烧的激情、平和目光中透出的坚毅,甚至能感受到他胸膛中依然年轻、随时准备飞翔进行创造的心。
飞机总设计师就应该是这样的人才。他专业知识全面又独具真知灼见,能集众思而统筹实践,能逢山开路、遇水架桥,解决各种问题,能远离喧嚣、心无旁骛,身先士卒地战斗在第一线,率领团队奔向理想目标。他用自己的智慧、勇气、毅力使中国飞机飞向了世界,飞出了中国飞机自主发展之路。
我忽然发觉,我面前的这个人是如此的平凡,却如此的伟大。石屏院士将自己的一生归结为一句话:“我的一生是忙忙碌碌的一生,是普普通通的一生,是无怨无悔的一生。”
石屏是拥有巨大成就的科学家,无愧于中国工程院院士这一崇高的称号。
南昌不仅是一座英雄的城市,还是一座美丽的城市。三水穿城,四湖驻邑,迤逦多姿。赣江边的滕王阁因王勃的赋而闻名遐迩,然而南昌人更看重的是作为城市标志的八一起义纪念碑。广阔的八一广场,雄伟的八一起义纪念碑矗立中央。我忽然觉得它比我前几次见过的高大。旁边的人告诉我说,近年来广场周围盖了不少高层建筑,使纪念碑显得矮小了许多。为了既保持纪念碑原貌,又突出纪念碑的地位,聪明的南昌人将纪念碑基础抬高了3米,整体平移了1米,效果非常好。望着这以一柄长枪为旗杆迎风招展的红旗雕塑,朴实无华、大气雄浑的纪念碑,我想,我们中国要屹立于世界强国之林,也必须抬高国家的基础,首先就是国防这块分量最重的基石。而我们中国航空工业,就应该像石屏院士那样,为抬高和夯实共和国的基石做出自己的贡献,这是一项平凡而伟大的事业!
是的,石屏院士的经历是平凡的,也是伟大的,因为他把个人的一切投入到了伟大的航空工业。正如笛卡儿说的:“当一滴水融入了大海,那么它就不再是一滴水,而变成了大海。”
老骥伏枥 志在蓝天[7]
——记K-8总设计师石屏
新华社记者 张 毅 李美娟
新华社南昌 9 月 11 日电:老骥伏枥 志在蓝天——记爱岗敬业、无私奉献的飞机总设计师石屏。
位于南昌的中航第二集团洪都航空工业集团公司,曾诞生了新中国第一架飞机。50多年来,洪都集团涌现出一批功勋卓著的航空英才,继“强5之父”陆孝彭之后,又一位航空骄子脱颖而出,他就是K-8飞机和新基础教练机总设计师石屏。
作为新中国培养的科技人员和第一代航空人,石屏在46年的飞机设计生涯中,凭着一股强烈的使命感和爱国情操,在科学技术的道路上自强不息,百折不挠,开拓创新,勇攀高峰。
1934年,石屏出生在江西省鄱阳县一个贫苦农民家庭。幼年时,他目睹了家乡在日寇飞机的狂轰滥炸下变得满目疮痍的惨状,从小立下了长大后自己也要造飞机的志向。高考时,石屏放弃了一直喜爱的文学,考进了南京航空学院。1956年7月,石屏毕业后来到了洪都集团公司。为了能早日设计飞机,他一边工作,一边刻苦学习外语、数学、力学等知识,苦练基本功。
从1958年起,石屏开始从事强5飞机设计工作,历时25年,他参加了原型机设计,并组织了强5外贸飞机设计改型,做出了重要贡献。这个型号的飞机后来成为交付我国空军和出口飞机的基本型。
从设计员、设计组长、室主任到设计所副所长,石屏先后参与和主持了安-2、初教6、“东风”103、强5系列改型机等多种型号教练机和强击机的仿制与研制,积累了丰富的经验,锻炼了出色的组织协调能力,为初教6飞机获国家质量金奖、强5飞机获国家科技进步奖特等奖做出了突出贡献。
高级教练机被称为培养飞行员的“摇篮”,没有高性能的教练机,就不可能培养出高水平的作战飞机飞行员。为了尽早造出高级教练机,1982年石屏挑起了新一代教练机方案组组长的重任。通过研究比较,他提出了“提高训练效率、降低训练费用”的研制思路,得到广泛认同。
1986年,我国开始研制新一代喷气式教练机,52岁的石屏被任命为K-8飞机总设计师。K-8飞机没有原准机,资金有限,时间紧迫,战技性能要求高,风险大,但石屏坚信:路是人走出来的,我们一定能成功。
根据几十年从事飞机设计的经验和借鉴国外的先进经验,石屏认为要想在国际市场上占有一席之地,K-8飞机必须全面覆盖和模拟战斗机各项飞行特性,没有创新、没有独到之处,是无法实现的。经过多少个不眠之夜,石屏的总体设计方案拿出来了。这个设计方案思路新颖独特,凡是国外先进教练机有的性能它都有,别人没有的它也有,足以和世界一流教练机一比高低。
在K-8飞机的设计中,他一方面坚持自主开发、大胆创新,一方面大量借鉴国外的先进经验和成熟技术,为K-8飞机研制争取了时间,弥补了科研经费的不足,提高了飞机研制水平,同时学习引进了国外技术,开创了我国走国际合作之路研制先进飞机的先河。
英国、美国、俄罗斯等20多个国家的飞行员飞过K-8飞机之后,一致反映K-8的性能在国际同类教练机中处于领先水平,机动性能好,横向操纵品质更为突出。目前,K-8飞机已销售到十几个国家,累计交付130多架。2001年,K-8飞机研制获得国家科学技术进步奖一等奖。
今年五一劳动节,江西省委书记孟建柱专程来到石屏家中看望这位劳动模范。看到孟建柱环视这套简陋的住房,石屏解释说,厂领导多次给他分配了大房子,他不是不愿意住大房子、好房子,只是觉得搬家太麻烦了。时间对他来讲太宝贵了,实在不愿意为搬家费那么多时间。
石屏告诉记者,目前与国外的合作,给我们的技术和管理方式带来了很多挑战,K-8飞机和新型基础教练机还要改进改型,不断适应训练的新要求,这些都需要时间。谈到当前国际形势风云多变,这位为我国航空工业奉献了近半个世纪的老航空人不禁激动起来,他多么希望我们的航空工业尽快强大起来,为国防现代化做出更大的贡献。
石屏已经68岁了,他也曾想过退休以后和夫人厮守在一起,读读书,过一种平平淡淡的生活。可是没想到,去年一场突如其来的病症,竟夺去了与他相濡以沫几十年的妻子的生命。他的夫人张雪佩是一位空气动力工程师,两个人一辈子搞飞机,相互支持、鼓励,而在生活中他们则是离多聚少。
每念及此,石屏充满了遗憾。他常常自责,为什么没有及时发现她患病的早期征兆?夫人也喜爱文学,他们曾相约退休后好好看些书,但这一切都成为永远无法实现的美好向往,也给石屏留下了无法弥补的终生遗憾。
老骥伏枥,志在蓝天。石屏深情地说:“我从事飞机设计46年,担任飞机总设计师16年,在自己的岗位上做了我应当做的工作,党和人民却给了我很高的荣誉。K-8飞机的成功,不是哪一个人的功劳,而是航空工业广大科技人员、干部和工人同志们用心血和汗水共同浇灌出来的,他们才是真正的功臣。”
托起翱翔蓝天的雄鹰[8]
——记全国“杰出专业技术人才”石屏
人民日报 余清楚 廖文根
石屏,一个并未广为人知的名字,连接着的却是祖国航空事业的骄傲。一个并不伟岸的身躯,托起的却是翱翔蓝天的雄鹰。
这个没有豪言壮语的汉子,在飞机设计的道路上一走就是46年。
2001年6月1日,江泽民总书记来到洪都集团考察,高兴地邀请K-8飞机的总设计师石屏一起在飞机前合影。总书记的关怀像一股暖流,滋润着这位有着50多年党龄的老党员的心田。为了这架具有国际同类飞机先进水平的雄鹰,石屏和他的同事倾注了太多的心血。
今天,K-8系列飞机已经飞出国门,出口到多个国家,并与埃及签订了合作生产80架飞机的合同,成为我国第一个出口整机生产线和输出飞机制造技术的机种。2001年,K-8飞机研制成果获得了国家科技进步奖一等奖。
“飞机设计是我最大的兴趣,也是我人生最大的快乐。”
1934年,石屏出生在江西省鄱阳县一个贫民家庭。石屏说:“我是靠政府提供的助学金读完了中学和大学的。”1956年,从南京航空学院毕业后,石屏来到新中国第一架飞机诞生的地方——南昌飞机制造厂(现洪都集团),一干就是46年。
在近半个世纪的工作中,石屏参与和主持了安-2、“东风”103、初教6、强5系列改型机等多种型号飞机的仿制和研制,但他最难忘的还是K-8教练机的研制。高级教练机被称为培养高水平战斗机飞行员的“摇篮”,自20世纪70年代以来,美、英、法等国相继发展新一代教练机。70年代初,我国开始了教练机的研制工作,为使中国有一天能生产出世界先进水平的教练机,石屏和他的同事进行了长达10多年的教练机的知识储备和积累,将目标瞄准教练机的世界最前沿。1986年,52岁的石屏被任命为K-8飞机总设计师。
“K-8飞机必须全面覆盖和模拟战斗机的各项飞行特性,要想在国际市场上占有一席之地,没有创新是无法实现的。”石屏的创新设计方案在当时“令人拍案叫绝”。但光有创新方案还不行,一架飞机的上天,更多的工作是一个接一个的试验。试验进行得异常艰苦。石屏记得,在进行风洞试验时,没有先进的通信工具,也没有专用的计算工具,参研人员就靠一部长途电话传递和处理数据,两边的同志24小时盯着试验过程,一个一个地通报、记录试验数据,进行手工计算,分析修改、处理着数以万计的数据。到后来,大家连做梦都在报数据。试验顺利提前完成了,石屏却瘦了一圈。
在完成了90多项重大试验后,由中国人设计研制的K-8飞机终于翱翔在祖国的蓝天。
有20多个国家的飞行员在飞过K-8飞机后,都为它的性能所折服。俄罗斯特级飞行员在驾驶K-8做完尾旋和一系列特技飞行动作后对石屏说:“这是我所驾驶过的世界上最好的教练机之一。”1992年,石屏又担任了教8飞机的总设计师。苦战3年,新机的研制取得成功。它继承了K-8飞机的特点,全部成品按要求选用了国产件,性能全面达到并超过了战技指标,创造了航空史上当年发图、当年制造、当年上天的奇迹。石屏说,看到国产飞机飞上蓝天,心中总是有一种强烈的民族自豪感,而这种民族自豪感总在推动着自己向新的更高的目标迈进。
“我总觉得时间不够用。一种强烈的使命感无时不在推动着自己。”
1993年4月,石屏连续几天觉得不舒服,发着低烧,他以为扛一扛也就过去了,仍坚持早出晚归。这天,儿子下班回家,发现父亲躺在床上,盖着两床被子,床边是一滩血迹。儿子急坏了,问父亲怎么了。石屏用微弱的声音说道:“我动不了,没想到这么严重,可能是急性肺炎。”石屏由儿子搀扶着,深一脚浅一脚地走到医院。他再三叮嘱儿子,生病的事不要让单位知道,免得影响工作。
石屏说:“我很少流泪,流泪最多的是我的爱人。”看着丈夫身体一天天消瘦下去,妻子只能独自流泪。石屏也深深地爱着自己的妻子,但长期在一线的石屏却没有及时发现妻子患病的早期症状,去年9月,与石屏相濡以沫40多年的妻子永远离开了他。石屏说,他追求的事业里有老伴未竟的心愿,只有工作才是对自己和老伴最大的安慰。
“虽然教练机取得了突破,但还要不断巩固,不然马上要落后。”害怕“落后”的石屏有一种强烈的紧迫感:“祖国的航空事业太需要年轻的优秀科技人才了!”为使教练机研制永远站在世界的前沿,在飞机研制过程中,“培养年轻科技人才,使他们尽快成长起来”成了石屏的一个重要使命。年轻的科技工作者从石屏的身上找到了人生的坐标。K-8飞机的上天,带动了一个具有奉献精神、敢于攀登世界航空科技高峰的人才团队的形成。在这个团队里,先后培养出副总设计师、室主任、学科带头人20多位。
“我最为骄傲的还不全是K-8,而是我身后这些‘初生牛犊不怕虎’的后生们,他们才是中国航空事业的未来所在。”年近七旬的石屏高兴地对记者说:“我们后继有人了。”
“我现在依然很忙,那里还有太多没有完成的事情。”石屏说。向着更高的目标,68岁的石屏开始了新一轮的冲锋。
石屏院士生平大事年表
1934年 3月25日,出生于江西省潘阳县团林乡高石村。
1954年 加入中国共产党。
1956年 从南京航空学院毕业,分配到洪都集团。
1958年 参与初教6的研制工作。
1959年 参与强5的研制工作,担任总体组组长。
1979年 参与设计的初教6飞机荣获国家质量金奖。
1985年 参与设计的强5飞机获得国家科技进步奖特等奖。
1986年 10月,被任命为K-8飞机总设计师。
1987年1月,航空工业部下达K-8飞机研制计划。
4月,国防科工委批准《教8机作为出口型飞机立项研制》。
1990年 11月21日,01架K-8原型机首飞成功。
1991年 获国务院颁发的特殊津贴。
1992年 被授予航空工业有突出贡献专家。
国防科工委正式批准教8立项研制,石屏被任命为教8教练机总设计师。
1994年 被聘为南京航空航天大学兼职教授。
9月21日,首批6架K-8出口交付巴基斯坦。
12月23日,01架教8飞机首飞成功。
1998年 6月,首批教8交付。
1999年 12月27日,埃及与中国签署了引进K-8生产线并生产80架K-8E飞机的合同,为中国航空工业出口数量最多、金额最大的一笔合同,总价值达 3.45 亿美元。
2000年 6月5日,针对埃及要求研制的首架K-8E成功首飞。
荣获全国劳动模范称号。
2001年 主持设计的K-8飞机获得国家科技进步奖一等奖。
获航空工业最高荣誉——航空金奖。
2002年 8月,被中宣部确定为“爱岗敬业、无私奉献”的全国公民道德建设先进典型之一。
9月20日,中央企业工委在京举行“石屏先进事迹报告会”,会前受到吴邦国副总理接见和表彰。
2003年 被聘为南昌航空工业学院双聘教授。
当选为中国工程院院士。
2004年 被聘为江西理工大学兼职教授。
2006年 主持设计的教8飞机获国家科技进步奖二等奖。
2008年 3月,获江西省科学技术特别贡献奖。
11月,获第四届航空航天月桂奖——终身奉献奖。
注 释
[1].本文1984年上报航空工业部。
[2].1磅=0.4536千克。
[3].本文发表于1986年《航空杂志》。
[4].本文为2001年与埃及飞机研发中心的总设计师交流的材料。由于数字化设计制造及并行工程推广,本文所述研制程序及样机鉴定均有很大变化。
[5].本文摘自2012年出版的《足迹与风采——南航校友访谈录》。
[6].本文发表于2007年04期《航空工业经济研究》。② 原《航空工业经济研究》杂志主编。
[7].本文发表于2002年《人民日报》。
[8].本文发表于2002年《人民日报》。
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