人物特写之飞豹战机总师陈一坚:50多岁自学编写飞机设计运算程序

2021-01-29 13:48:20 来源:新华网 作者:佚名 责任编辑:田小介 字号:T|T

  2020年11月18日,耄耋之年的中国工程院院士、“飞豹”战机总设计师陈一坚,荣获第十四届航空航天月桂奖终身奉献奖。

  在这样一个高光时刻,我们将目光再次投向这位航空总师,再次翻开“飞豹”尘封的记忆。1988年12月,“飞豹”一飞冲天、首飞成功。自此,我国有了国产歼击轰炸机,也是拥有完全自主研制、比肩世界先进水平的战机。

  十年制成,十年试飞,陈一坚将自己的人生与“飞豹”融为一体。“飞豹”研制历程用“过五关、斩六将”形容毫不为过——没有国外原准机参照,没有成熟的科研基础,项目多次面临“下马”困境。陈一坚带领团队成员白手起家,顽强拼搏,艰苦攻关,自主创新造出具有世界先进水平的战机,书写了新中国航空工业史上的奇迹。

     “他带着大家白手起家,搅拌水泥、砌筑砖墙的全是飞机设计师”

  上世纪70年代末,世界各军事强国纷纷推出新型歼击轰炸机,中国“飞豹”战机项目也在这一时期上马。1981年,由于国家财政紧缩、军费削减,“飞豹”战机由重点型号降为“量力而行”项目,几乎处于停滞状态。

  为保住“飞豹”战机项目,总设计师陈一坚全力以赴:“我理解国家的难处,但部队期盼到这个地步,我们干不出来太丢脸了!”

  “他在‘量力而行’后面加上了‘有所作为’四个字,大家的信心一下子就上来了。”“飞豹”副总设计师高忠社回忆说,陈一坚鼓励身边工作人员,艰苦奋斗照样可以设计飞机。

  在国家停拨研制经费后,其他配套单位也停止研制,“飞豹”设计团队绝大多数是刚毕业的大学生。参与过飞机设计全过程的,仅有陈一坚等几个人。当时,不少人质疑:“这能设计先进战机吗?”

  面对外界的流言蜚语,陈一坚毫不动摇,带领“飞豹”设计团队继续开展攻关。他们靠手摇计算机和计算尺处理成千上万组数据,用铅笔和尺子在图板上一点点画出了数万张图纸。

  1982年,“飞豹”战机项目的命运出现转机——“飞豹”战机重新列入国家重点型号,转入全面详细设计阶段。

  这也许是世界上最简陋的“航空试验室”之一——临时搭建的芦席棚、露天的运动场。夜晚,设计人员借着路灯完成当时国内最庞大、最复杂的飞机地面模拟试验。不远处,是设计院职工自己动手建成的强度试验室。时任航空工业集团某所所长任长松回忆说:“试验室建成后没有院墙,他带着大家白手起家,搅拌水泥、砌筑砖墙的全是飞机设计师。”

  为了破解地面试验中出现的技术问题,陈一坚牵头成立机头、气动布局、动力路线等6个攻关组。最初全机设计超重,他提出“为减轻一克重量而奋斗”的口号,梳理150多个减重办法,超额减重10多公斤;挂架与武器不匹配,他带领强度设计师通过计算确定载荷范围,研究改进挂架,首创翼尖侧向挂弹、投放副油箱设计;年轻技术人员提出伺服颤振问题,他坚持“宁信其有,再麻烦也要改”,扩展模拟台、反复试验、修改设计,成功排除重大技术隐患……

  “凡涉及关键问题,他都要亲自赶赴现场。”环控救生专家莫文炜回忆说,火箭弹发射试验有一定危险性,可陈一坚总是等到红色信号弹发射后才撤离现场。

  殚精竭虑、呕心沥血,只为“飞豹”一飞冲天。1988年12月14日,寒风凛冽的西北某机场,“飞豹”战机迎来首次试飞。战机旁,陈一坚轻轻拉了一下首席试飞员黄炳新的衣角。看着这位满头花白的总设计师那充满血丝和企盼的双眼,黄炳新胸中热血激荡。这架战机是总设计师陈一坚率领科研团队攻关十余年的心血之作。

  随着一发绿色信号弹划破天空,黄炳新驾机滑出停机坪后冲向主跑道,“飞豹”战机似离弦之箭腾空而起。

  10多分钟的试验飞行,陈一坚目不转睛地盯着自己的“孩子”。一个个技术问题在他脑海里快速浮现,用他后来的话说是“度秒如年”。

  放伞,滑跑,白色减速伞似一朵盛开的雪莲从“战鹰”尾部绽出。他悬着的心终于放下了——“飞豹”首飞成功!

     “如果不去尝试,就永远是穿新鞋、走老路”

  在国外航空界,有这样一条“铁律”:如果一架飞机运用新技术突破40%,研制成功概率不足50%。而“飞豹”战机运用新技术的比例正是40%。

  明知山有虎,偏向虎山行。在飞机设计阶段,他对同事们动情地说:“不能让‘飞豹’一服役就落后,这个风险需要我们这一代人承担起来。”

  当时,他们只听说过歼击轰炸机的概念,没有样机,没有参考型号,甚至没有可用的设计规范。我国航空工业用的还是上世纪五六十年代的老规范,与“飞豹”设计要求有很大差距。

  一次偶然机会,陈一坚发现了国外更先进飞机的设计规范。他暗下决心,“飞豹”战机的设计规范要与国际接轨。

  改变沿用几十年的老规范,谈何容易。面对“后果自负”的质疑,陈一坚说:“如果不去尝试,就会永远穿新鞋、走老路,花了那么多的钱,制造不出来先进飞机,技术上没有进步,是对国家和人民不负责任。”

  新规范确立了,困难与考验接踵而来。选择新规范,意味着运算量呈现几何级增长,非用计算机不可。当时,全国最先进的计算机仅有3台。陈一坚和设计人员在北京苦等了40多天,终于拿到了计算机。

  “勒紧裤腰带”买来的先进计算机,一开始无人会用。陈一坚买来书籍、资料,白天在研发现场指挥,到了夜深人静的时候,他又开始从头学习计算机知识。50多岁的陈一坚靠自学,编写出简单的飞机设计运算程序。

  那段时间,他既是“飞豹”总设计师,又是航空工业部计算机辅助飞机设计、制造及管理系统的主任工程师。与40多位高校教授和科研人员联手,用了5年时间研制出当时集成度最高的计算机辅助飞机设计系统,该成果荣获国家科技进步二等奖。

  他带领团队兼顾先进性和可行性,尽可能地把最先进的技术用在“飞豹”上,再把运用新技术的风险降到最低。飞机惯导系统研制成功后,飞机设计状态已经冻结。原设计中并没有惯导系统,改装意味着技术风险,还要重新设计总线、接口。

  “惯导系统对于长距离飞行十分重要,现在赶上了不装岂不可惜,出了问题我负责。”陈一坚下定决心,组织设计团队重新设计系统。在“飞豹”服役后,先进的惯导系统便于飞机控制,受到部队飞行员的普遍好评。

  今天,我国军用飞机设计依旧在采用陈一坚探索出的设计规范,计算机辅助设计系统成为战机设计不可或缺的手段,惯导系统成为现代国产战机的标配……可以说,“飞豹”战机身上,实现了当时中国军机设计的多个创新。

     “飞机研制是团队工作,我的背后是一个团队,是一个国家”

  从1988年首飞到1998年正式定型,“飞豹”战机又经历了一段漫长的“煎熬期”,仅试飞就1600多次。

  “飞机的机身和零件你都摸过没有?”一次试飞前,陈一坚询问后来成为新“飞豹”总设计师的唐长红。得到肯定回答,陈一坚满意地笑了:“我们研制的飞机就像自己的孩子,对它倾注感情才能负起全责。”

  陈一坚与飞机结缘,始于年少。那时候,他经常和家人跑到山上躲避空袭。日机肆无忌惮地在中国领空飞行轰炸,他第一次感受到有空无防的切肤之痛。“狼烟四起曾相识,泪如倾,气填膺。”陈一坚将这种情感用一阕《江城子》道尽。

  1948年,厦门大学开始招生,陈一坚将3个志愿全填上了新设置的航空专业。“我就是认准了要学航空、造飞机——如果我们没有飞机,将来还会受人欺侮。”3年后,陈一坚又转入清华大学学习。

  毕业分配到国营122厂,他与同事们夜以继日地维修抗美援朝战场上战损的飞机。平时工作三班倒,只学过英语的他,仅用几个月时间,就学会了查阅俄文图纸和资料,开始上手仿制飞机。

  航空报国,是他一生的执着追求。他至今难忘,“飞豹”项目启动不久,随队前往德国“狂风”战机制造总部,外方展示歼击轰炸机时用一道玻璃遮挡在前面。

  1998年,“飞豹”正式定型,前后花费不到10亿人民币。研制费用如此之低,国外媒体评价“不可理解,无法想象!”陈一坚自豪地说:“我们是用落后世界30年的技术手段,研制出超前30年的飞机。”

  1999年,“飞豹”项目获国家科技进步特等奖,陈一坚当选中国工程院院士。面对赞誉,他淡然地说:“飞机研制是团队工作,我的背后是一个团队,是一个国家。”

  退休后,他仍然关心祖国的航空事业,将大部分时间用来培养年轻人。

  2003年,陈一坚受邀回到阔别40多年的清华园。面对年轻的学子,该讲些什么呢?看到校园里恩师徐舜寿的塑像,他若有所思:当年跟徐舜寿在一排排简陋平房里研制歼教-1的时候,他的年龄与这些学生相仿。徐舜寿让他参与到总体、气动、强度和结构等飞机设计全过程,完成了一个飞机设计师的启蒙。从事飞机设计工作大半生,陈一坚先后参与强-5、运-7、“飞豹”等10多个型号的设计和研制,见证了我国航空工业的换羽腾飞。

  “你们既然投身航空事业,就必须有思想准备,把毕生精力献给这项伟大事业。”时隔多年,陈一坚的话一直激励着年轻航空人不断奋力前行。

  如今,在广大中国航空科研人员的接力奋斗下,歼-20、运-20等一系列国产新型战机飞向蓝天。“献身航空的报国精神、百折不挠的拼搏精神、科学严谨的求实精神、敢为人先的创新精神、激情和谐的团队精神”,“飞豹”精神在赓续传承中熠熠生辉、永放光芒。

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