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国产飞豹歼轰机研制全过程:发动机研发不力

频道标签:凤凰彩票网 发布时间:2018-02-09 录入:小豹子 点击:
国产飞豹歼轰机研制全过程:发动机研发不力
中国国产飞豹歼轰机。   马承麟:原航空航天部军机司副司长,主管“飞豹”飞机研制工作,兼任飞机研制现场副总指挥,一直到1995年飞机基本型设计定型审查完。“飞豹”飞机研制周期较长,上马时,是根据中国当时航空工业的实际能用的条件进行设计的;着眼于战斗力观点,以满足实战需求为目标。并“与时俱进”地不断改用可能用上的新技术新设备,走过了一个风雨历程。“飞豹”已是我空海军一代重要武器装备,笔者着重写了亲身经历的坎坷事。

  “飞豹”即FBC-1,是我国航空工业集团公司西安飞机设计所设计、西安飞机公司制造、中国试飞研究院完成定型试飞的歼击轰炸机,是填补我国空军、海军航空兵装备空白的机种。1998年8月由国务院、中央军委定型委员会批准设计定型并装备部队。在98珠海航展上,“飞豹”已向世界公布“解密”,进行了飞行表演,当时广播电视、报纸都做了大量报道。1999年10月1日建国五十周年大庆,飞豹飞过天空门上空,接受中央首长检阅。

  “飞豹”装有两台发动机,前后座双人体制,是对空对地对海多功能超音速歼击轰炸机。所装成品附件、武器全是我国自行设计、制造的,其研制经历十分坎坷。从国务院、中央军委原常规装备发展领导小组1977年2月批准立项研制到1995年12月飞机设计定型 


  串座型与并座型

  1977年2月,中央军委原常规装备发展领导小组下达型号的研制任务,作为当时部队现役装备轰一5的后继机,是空海军共用的“通用型”飞机。西安飞机设计所按要求进行总体方案设计,采用双人体制、串座型座舱布局,即两名空勤人员在前后舱工作,前舱为驾驶员,后舱为领航员并负责武器投放、发射。1977年、1978年开了方案审议会、成品协调会。然后随着工作逐步展开,技术上的步步深入,空、海军要求的进一步具体化,矛盾就出来了,主要是:

  空军要对付的目标是大规模的装甲集群和纵深防御工事,然而此时的防空武器已经非常完善,几乎没有从高空突破的可能;因此空军的“飞豹”需要作长时间的超低空高速飞行,而且要快速准确地投弹,达到这个要求二名飞行员之间的配合极为重要,因而空军希望采用二名飞行员并列双座布局。而海军型的“飞豹”主要任务是攻舰,几乎完全可以靠仪表完成,这使得后座电子设备复杂,因此海军希望能能后座武器操作员留出尽可能大的空间,即希望采用串列双座布局;投弹后要有较好的歼击性能。 

  设计人员进一步调整方案强化歼击性能,使飞行马赫数M从原来的1.5加大到1.7,成为现在的“飞豹”。1980年8月,总参、国防工办发文要求总师单位根据空、海军不同要求,对飞机实行“一机两型”的设计原则。1982年4月经原中央军委主席邓小平批准,“飞豹”列为常规武器装备重点研制项目,串座型先走一步,1979年进行了木质样机审查,进入打样设计阶段}因此空军一再要求加速并座型工作。1983年12月间,由航空工业部高镇宁副部长主持,召开了空军型并座布局的方案审查会,西安飞机设计所汇报了方案,提出了一些技术问题。因并座方案机身粗,阻力大,导致最大速度达不到战技指标要求;并座的弹射救生方案还有难处。当时美国F-111战斗轰炸机是双人并座,空勤人员弹射救生是把整个座舱连同飞行员一起弹射。我们如按常规弹射方式让主驾驶后跳,后跳人员有挨先跳人员座椅火箭喷烧的危险;齐跳左右开花方案也考虑过,但是否可行要进行必要的试验研究和技术攻关,要安排时间、人力和经费。当时座舱布置方式的研究上有很多矛盾:

  1、串、并座型两机同时开展工作,首先是人力、财力不足,战线拉的长,担心将顾此失彼,即使是把两型机稍拉开一些研制进度,如1~2年,也难以解决这个矛盾。

  2、首批用于定型试飞的有5架试验机,各机的飞行试验任务也难安排。有人主张并座型三架,串座型两架,这样很多同志认为其结果是两种型别飞机的试飞周期都要加长,对整个工作十分不利。如若再增加用于定型试飞飞机的架数,则即有经费、人力问题,也有技术风险问题,一旦出现预想不到的技术问题,就会导致返工多,损失大。

  3、还要特别强调的是经费。当时上边定的总费用仅搞一型已很紧张,两型同时干,实在无法支持。

  总之,“一机两型”即同时干串并座布局,矛盾很大,一时难以加快研制工作。1986年10月20日~22日由原总参装备部五局、国防科工委六局负责同志组织空军、海军和航空工业部机关以及主机所、厂主管同志,开会讨论“飞豹”飞机空军型问题,两天的工作取得了共识。即根据当时主客观条件,只能是集中人力、物力、财力把条件比较好的串座型5架机尽快干出来,早日拿到手,取得一些经验。对并座型暂时先开展些课题研究,创造条件,适当时机再干。会后上报了讨论意见,经正式批准执行。“飞豹”飞机研制工作的这种安排,历史证明是对的,体现了集中兵力打歼灭战的精神。串并座型问题的解决,可谓是飞机研制中首先解决的攻关项目。

  


  千方百计压缩研制经费

  1982年经原国防科工委报请,邓小平同志批准,用增加的拨款继续研制处于暂停状态的“飞豹”飞机。那时是拨款制,每年的军品研制费都是国防科工委集中拨给工业部门;而当时航空工业部在研的还有歼7、运7、歼8、运8等多个型号,总的经费仍然不足。“飞豹”虽列上项目,但每年能给的钱很少,很难加速工作。后经所、厂和机关主管人员多次在部和科工委各层次会议上提出要求,尤其是海军同志的努力,国防科工委改为戴帽下达“飞豹”飞机研制费。从1984年开始到1987年每年约为×××万元,但总预算经费已近用完。

  据财务部门统计,费用超支会很大,当时国防科工委、海军领导表示接受不了,有人讲难以干下去,拿不出那么多钱。这时我们只能是努力作工作,设法压减经费;各有关的机关同志都要执行,我当然是责无旁贷要牵头进行。经国防科工委科技部六局、海装、航空工业部机关同志前后一年多的工作,即反覆调查摸底、算帐、讨价还价,硬给所、院、厂定指标,压减经费幅度很大。1988年2月由海军装备部与西安飞机设计所、西飞公司、试飞院、西安发动机公司正式签了合同,机载成品、材料、工艺等项经费也切了块。同年在完成了上天前保证飞行安全的大型试验后,年底实现了首飞。

  经费方面算平稳过了两年。但后四架机尚未出厂,在1990年末1991年初,当时除试飞院外,各厂、所又有经费严重超支问题;其背景是物价猛涨,各方面工作虽然都照常进行,但作为主管机关工作上增加了很多困难,一时又成为老大难的关键问题。

  1991年6月,国防科工委在陕西阎良召开的“飞豹”现场办公会刚刚开完,根据有关领导的指示,国防科工委六局、海装飞机部和工业部门主管同志内部商讨,

  要再给厂、所、院增加必不可少的经费指标;为使上下各方都能接受,我们是分项进行初估的。还有1991年4月海装在上海开会研究“飞豹”原型机定型装备部队时,尚需改进后设备舱、增加载油量、满足三防要求以及军械方面的一些改进,海军上报申请了一些经费;后又把先行开展工作但未定装机的平显、惯导列为正式装机项目,这些还要做工作必须增加钱。把上述各项都计在内,国防科工委最后增加了一笔经费。飞机除可靠性试验研究是另拨专款外,直到飞机设计定型,总的研制费做到了较好的控制。

  关于经费,还得讲讲合同制问题。我国从计划经济走上市场经济,军品研制费同时从拨款制走向合同制。20余年来国家改革开放很成功,极大的加速发展了国民经济;但是军品改为合同制,我认为还有很多工作要做,要进一步研究解决。

  


  1988年2月,“飞豹”飞机由海装直接与四大家,即西安飞机设计所、西安飞机制造公司、试飞院、西安发动机公司签了合同。关于可靠性、三防以及定延寿等都

  是主机所、军方与有关单位另签的一些小合同,很灵活,实在讲也有点乱。合同制对军方和工业部门(包括厂、所)都有好处,主要是责权利明确,能发挥各方面的

  积极性。总之,合同既要有利于促进、保证当前的研制工作,也要有利于项目的进一步发展。

  首创使用某型导弹火控试验机

  “飞豹”飞机是我国 


  装用平显与惯导等先进航电设备

  “飞豹”飞机在选择配套项目时是上世纪70年代末,当时用于飞行参数显示的平显和飞行导航用的惯导在先进国家已经装机使用了,而我国则是刚刚起步。有关研制单位有些研究基础,积极性很高,大力向主机所推荐;型号总设计师、总设计师单位的同志、用户即军方也有愿望,但在技术上,尤其是根据歼8等飞机的研制经验,新机不能上太多太新的配套成品,否则将有可能拖住整机的研制工作。也就在这种背景下,经过研究一致同意采用两条腿走路。飞机 


  回忆往事,使发动机问题造成今日局面原因很多,从使用起来后讲:

  1、在抓“飞豹”飞机研制的同时,对发动机抓的十分不力,没有在已有的基础上加速国产化研制工作。如能在1979年下半年分两批装出4台发动机,并于1980年2到5月在英国试车合格后接着干下去,既省钱又抢了时间,还能成为推动飞机研制的动力。这实际是自身断线,完全是领导者决策的失误;

  2、远在80年代末期,国防科工委谢光副主任提出对斯贝发动机是“一用、二修、三化、四改”的方针,当时大家都拥护,努力工作。在1990年12月 


  232H雷达技术攻关

  “飞豹”飞机装的是由电子工业部兰州781厂于80年代初研制的对空、对地、对海多功能火控雷达,其设计性能满足飞机的战术技术要求;研制进度的时间略显紧张,但基本能跟上雷达试验机的装机试飞要求。然而1991年在雷达调整试飞中发现雷达性能很差,达不到设计指标;故障率高,无法转入定型试飞,主要问题是:1。空空状态发现目标不连续,截获跟踪不稳2。空地状态对地面目标分辨不清,发现困难;3。雷达整机可靠性差,故障率高。

  鉴于雷达无法进行正常试飞,有人提出换雷达;一说立即研制新雷达,对此都认为难度高,可能性不大;再是从国外引进,其中主要是想买俄罗斯米格-29飞机装的“甲虫”雷达。应当说这也是可探索的一个路子,当时航空航天部林宗棠部长正式向中央军委刘华清副主席汇报过,并要求我们做工作弄清可行性。那时我在阎良试飞院,是毛德华局长亲自打电话给我的,我在电话里说明了自己的担心,怕弄不好将危及“飞豹”试飞以及整个研制工作。随后与有关同志商讨,当时有人认为买也不是拿来就能用。经与俄方接触和论证,最陕也需三年才可能拿到装机的雷达,以后还要解决批生产问题;这条路还可能有政治、经济、技术等方面的风险,一旦拖下去就有中途断送“飞豹”飞机的风险。经和海军、电子部、781厂同志研究,一致主张改进现有雷达。1992年10月间在海装开会,北京各有关机关同志都同意由781厂、西安飞机设计所等单位工程技术人员提出的对232H多功能雷达进行技术攻关的方案,主要包括:

  1、进行飞机机头罩(雷达罩)与232H雷达天线匹配试验,并采取相应技术措施,消除空空状态高度杂波;

  2、针对试飞中出现的问题,对雷达进行四项更改,即采用锁相本振替换原冷热跟系统、重新设计计算机、采用光栅扫瞄系统、更改设计中放系统;

  3、努力提高雷达的可靠性,主要是把有关分机进行了更改设计,采用大规模集成电路,使雷达的元器件数量由原9300多个减少到6000多个。

  在1992年12月国防科工委于阎良召开的“飞豹” 


  1、关于装“黑匣子”问题。“黑匣子”(飞行事故记录仪)成为放飞的难题,因为以往新机首飞均没装,飞豹 


  1992年8月25日上午,飞机升空后在高度3000米高度、马赫数0.8、0.85、0.9时均无振动,飞行正常。飞机升到高度8000米时,0.8M、0.85M没有振动,当表速加大到800千米/小时约1.04M时飞机振动明显。然后收油门减速下降,到高度5000米时,0.8M、0.9M平飞正常,加速到1.03M飞机振动不可接受。继续增速后,随M数增加振动加剧,1.07M、1.09M时飞机座舱内仪表指针摆动看不清,飞机似散架。收油门时飞机尾部发出一响声,飞机不振,很平静,此时方向舵已撕掉,是凭借驾驶员高超飞行技术安全平稳飞回机场的,创下了飞机无方向舵安全着陆的奇迹。经取出所测数据进行分析,认定是典型的方向舵嗡鸣(是一种破坏性振动形式)。

  为进一步分析清楚产生嗡鸣的原因及解决办法,决定邀请阎良所、厂/院外专家10人进行深入讨论。1992年9月1日开会,2日结束。专家们,尤其是西工大沙伯楠教授在阐述嗡鸣振动形式的同时,讲清了“飞豹”飞机主要是方向舵设计扭转刚度不足,重点还是转轴太弱,受力后弹性变形大,在飞跨音速时舵面有弹性变形,导致激波前后移动产生“嗡鸣”。过去有时翼尖先坏而方向舵没坏,即主要是翼尖局部刚度弱,产生强迫振动所致。会议统一了认识,商定了解决办法。原航空航天部林宗棠部长当时正在阎良检查工作,专题听取了专家组的汇报,对专家们的辛勤劳动表示了感谢。所、厂、院的同志,尤其是主管领导对这次会议非常重视,认真对待所提建议,采取了既快又好的措施,使飞机垂尾跨音速飞行振动的“老大难”问题得到撤底解决;这对“飞豹”飞机是一件十分重要的大事,就是以后设计新机也是应当记取的经验教训。

  “飞豹”定型试飞

  众所周知,“飞豹”飞机定型试飞工作量大时间长,5架机82个试飞项目,试飞9年1603架次;项目多且复杂,如火控系统要考核对空、对地、对海功能,使用的测试设备有光测、遥测,且有相当数量实弹检查;新成品也多,176项大多数都要在飞行中考核,除在其它飞机上(如歼7Ⅱ、歼教6、歼6、运5、“呼唤”、轰5)飞过305架次外,其余主要新成品都要在本机上飞,如雷达、惯导、210多普勒导航系统、导弹火控系统、发射某型研究试验弹、打定型弹等。海上试验我先后去过4次,每次去我都要在那跟飞或是现场办公,深感所、厂尤其是试飞院在异地飞行的组织工作上是很出色的,组织的很有条理。

  对新机定型试飞,我多少算有一点经验;因在1985~1987年间曾担任过歼8Ⅱ、歼7Ⅲ、歼教7三机定型试飞副总指挥(总指挥是王昂副部长),基本上是常年驻阎良试飞院。歼7Ⅲ试飞中一侧起落架多次出现空中放不下来的情况,空中连续一两次放都放不下来,时间持续3、4个月;有一回空中把开关重复几次收放都未成功,地面已准备迫降,经最后努力才放成功的。这个经历使我对新机试飞风险之大已有体会。

  歼8Ⅱ、歼教7在试飞中基本上没出过大的险隋,进展比较顺利。但“飞豹”则不然,从1989年开始调整定型试飞以来,一直到1995年底的7年中,参加这项工作的大多数人,包括我,始终都处于十分紧张状态。原因是:1。全新飞机新成品多,经验不足,使人们“先天”有担心;2。最初故障比较多,漏油、漏水、漏气、漏电(电磁干扰)、掉铆钉、蒙皮裂纹等故障在开飞的头两年,即1989~1990年间常出现。一个飞行日能拉出的飞机有限,到了待飞场地,原单架机安排的2~3架次飞行任务大多数飞不完,仅能完成30~40%,主要是出故障多。老完不成飞行计划令人苦恼1 3。险隋不断,主起落架C支点(根部一固定点)裂纹、空中一侧襟翼自动放下、接连两次60mm粗的燃油主导管接头在空中脱开大量漏油;飞机尾部振动导致振裂振坏垂尾、腹鳍、方向舵多起,以致最后把方向舵飞掉;还有几次着陆时从飞行跑道侧面冲出落在泥地里,在阎良、兴城都发生过。幸好在我任职的7年中未出过等级飞行事故,但精神确实始终是处于十分紧张的状态。 试飞中,先后发生两起燃油主导管接头空中脱开,飞机返场着陆时尾部白雾一片,很快漏掉两吨多油,在跑道上停下时机上油已很少;幸而飞行员发现的早及时返航,否则,几分钟之差就肯定会把飞机掉在场外,将酿成大祸。还有在雨后飞行中,因继电器漏水,空中电路自动接通,使飞机一侧襟翼自动放下;当时飞行高度仅几百米,飞机突然滚动,真是十分危险。回想起来,真令人胆战心惊!追述这些,就是要强调再三,新机试飞一定要千方百计加强组织管理,认真把好质量安全关。

  


  把后来打定型弹和补飞惯导的两年计在内,试飞是到1997年结束,共计9年;这种情况令人深思,时间有些太长了。以飞行架次算,本机加它机共飞行1908架次,每年每架机实飞的很少;飞行登记表记出1989~1991年3ff间基本上是训练飞行员、排故和调整试飞。 


  飞机的可靠性、维护性(R、M)问题 飞机的可靠性、维护性(R、M)好坏,是该项装备生死存亡的重要问题之一,是部队是否欢迎和接受这种飞机致关重要的大事;因为可靠性、维护性差的飞机很难保证按时执行作战命令,完成战斗使命。 “飞豹”飞机设计始于70年代末、80年代初,那时我们的设计队伍对飞机可靠性知之甚少,在这方面没有专门考虑;好在1990年或是还迟一点,国防科工委拨了一笔款用于现役和在研机种提高可靠性、维护性工作。就是从那时开始,把飞机关键零件和所有新成品附件以及操纵、液压、燃油、飞控、火控等各系统全面进行了可靠性补课,做了大量试验研究,改进所有薄弱环节。把原使用寿命仅2~3年、200~300飞行小时,都提高到8年700小时,增加2~3倍。仅用3~4年时间,约×X X×万元,就完成了这样重大的项目,成绩巨大。 在维护性方面也做了大量的工作。海航曾在1990、1991年组织三次“飞豹”飞机维护f生调研、审查,总计提出224条意见(。