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第21章 歼8飞机(2)

由于歼8飞机的研制任务具有很高的政治意义,因此601所、沈飞公司参与歼8研制工作的干部职工和技术人员从“文化大革命”一开始,就在尽力克服派性的干扰,把全部精力投入到研制工作中。1969年的中共“九大”召开以后,党内高层在酝酿着新的斗争,而社会上的混乱现象得到了某些扭转,歼8研制工作的外部环境也有所改变。

在《回忆与思考》一书中,刘鸿志动情地写道:

无论社会上如何动乱,歼8生产在这里总能正常进行,厂内其他机种的生产已全部瘫痪,而这里的歼8研制仍在加班加点。原因何在?根本动力在于有一个共同的信念和愿望:一定要研制出我国自己设计的高空高速歼击机。让我们向这些平凡而伟大的普通劳动者致以崇高的敬礼,感谢他们在特殊的时期,为歼8研制做出的特殊贡献。

——刘鸿志《回忆与思考》

顾诵芬的职务是所副总设计师,尽管在运动之初受到了很大的冲击,但到了1969年,在一线遇到关键难题时,他还是处于实际的技术领导岗位上。

在解决了马赫数0.86时振动的难题以后,1970年3月,当歼8飞机刚刚跨过马赫数1.24时又出现了激烈的横侧振动,飞机左右晃动,机头摆动很厉害,速度减下来,振动就消除了。对这一次振动,顾诵芬印象非常深刻。他在回忆时甚至用了“惊慌”一词。

鹿鸣东下来跟我们说了情况,大家都有些惊慌,好不容易花了几个月排了马赫数0.86时的振动,现在又振了。

——顾诵芬《我的飞机设计生涯》

如果对歼8飞机研制的历史环境有所了解,就一定会理解顾诵芬的说法。

一年前的六七月份,歼8飞机02架全机静力试验没有通过。加载到92%设计载荷时,机身主要分段的地方38框突然折断了。这是一个设计与技术质量问题。顾诵芬曾经在回忆录中讲道:“实际上是加工有问题,图样要求使用4毫米钢铆钉进行铆接,工厂错用了3.5毫米铝铆钉,不纯粹是设计问题。设计也有些缺陷,38框没有搭接的地方,纵向长桁都在一个面上断开,连接全靠带板。”(顾诵芬《我的飞机设计生涯》)

但在“文化大革命”期间,一切问题都被“上纲上线”(注1)了,当时与冯钟越一起负责该项试验的赵沛霖曾经回忆:“由于这次试验未能达到100%的要求,王南寿、冯钟越和我,在‘反动技术权威’‘顽固不化的走资派’之外,又加上了‘阶级敌人在关键时刻,起到了关键的破坏作用’的罪名。这次试验的失败,也给那些泼冷水、吹冷风的‘算账派’提供了攻击歼8飞机的炮弹。”(赵沛霖《回忆歼8飞机两次全机静力试验》)

在歼8飞机的研制过程中,不断有人吹冷风。

601所1987年编写的《歼8飞机研制回忆录》中,有时任歼8试飞领导小组办公室和三机部、六院歼8联合指挥部办公室负责人的高仲云写下的一篇《艰难曲折的历程——我对歼8飞机研制工作的几点回忆》,其中写道:

……每当遇到问题,我们与困难搏斗时,总会有人吹来阵阵冷风,妄想把歼8机扼杀在摇篮里。在歼8没有上天前有人说:“歼8是黑线上的,必将随着‘二月逆流’的垮台而垮台!”有些不明真相的人也推波助澜地说:“歼8飞起来就得摔掉!歼8快要完蛋了!歼8已经不干了!”……甚至三机部军管会的一位领导也说:“歼8飞机简直像一个刺猬,拿也不是,丢也不是;就像推到半山腰的轱辘车,推也不是,放也不是!”简直把歼8机说得一无是处。

遇到技术问题,技术人员尤其是技术领军人物,本应带领大家集中精力分析原因、研究解决措施,但在当时浓郁的政治运动气氛中,要想沉下心来并不容易。在回忆排除这一次振动现象的过程时,顾诵芬讲到了两个非常关键的人——管德和鹿鸣东(注2)。

那时管德也解放了,我们一起研究,但大家真有些一筹莫展。这时,鹿鸣东念了一段毛主席的语录:“我们的同志在困难的时候,要看到成绩,要看到光明,要提高我们的勇气。”丝毫没有谴责设计员的意思,就是一个鼓励的态度,这给我们鼓舞很大。

——顾诵芬《我的飞机设计生涯》

“管德也解放了”,对于顾诵芬来说,这无异是增添了有力的臂膀。在一次谈话中,他讲道:“在大家都有些无所措手足的时候,管德很冷静。这是很不简单的,那时他刚刚从学习班解放出来。”

管德没有辜负顾诵芬的希望。经过认真分析,管德指出了问题的症结,也提出了解决问题的措施。

管德认为可能是方向舵嗡鸣,提出将方向舵液压助力器关掉,这样活塞两边的筒里都有油液,一旦有振动,即产生阻尼,变成阻尼装置,以此可以判断是否是嗡鸣。老鹿说行,就这样飞,果真解决了问题,很快就把振动制住了。这种振动就是因跨声速操纵面上的激波移动引起的振动,称为“嗡鸣”。

——顾诵芬《我的飞机设计生涯》

今天看来,提出一个解决技术问题的方案应该是非常平常的事,但在当时却要承担很大的政治风险。1972年春,03架歼8飞机第二次进行全机静力试验。当所科研生产指挥组的负责人王奇通知,这一次试验在强度上由赵沛霖负责时,他对老处长王奇说的一番话生动地反映了技术主管人员的处境和心态:“这次试验成功了还好,可是万一失败了,我的脑袋可要搬家了;我的出身不好,社会关系也比较复杂,我原来管的室里边还有好几个‘五一六’分子未做结论呢,都加起来够我呛啊!”

可以想见,顾诵芬、管德当时精神上所经受的压力绝不比赵沛霖小。

歼8研制中为解决振动问题花费时间最长。

由于我国航空科研体制的原因,工业部门的设计与研究工作都在飞机设计研究所一个单位内进行。刘鸿志在《回忆与思考》中,列举了当今世界上航空科研最先进的美国、苏联、英国、法国和德国。他写道:“这里的5个国家尽管在国内的体制、组织结构上各有差别……这5国在航空科研体制上有一个共同的认识:航空科研是一种有规律可循的活动。研究机构的设置,其规模与职能任务的确定,应遵循航空科研活动的规律。”

在这些航空强国中,航空科学技术方面的基础性、探索性的研究由专门的科研机构完成,而飞机型号的设计、研制则由企业或工业部门完成。这样的体制使飞机设计研制时已经有雄厚的技术储备。而我国的体制则使得飞机设计部门在新机研制中缺少必要的技术支持,不得不花大量的时间精力去解决带有基础性、理论性的问题。歼8飞机的振动就是属于这样的问题,因此601所的飞机设计师们必须从解决高速空气动力学涉及的基本问题做起。

对这一点,顾诵芬和管德的看法是:

因为飞机毕竟是一个复杂系统,所以通过试飞暴露问题、解决问题是会发生的,还不能完全说是预先研究不够。但反过来确实有预研不够的问题。后来“飞豹”也出现跨声速振动,横侧振动把方向舵飞掉了。所以,20世纪90年代的时候,管德建议专门研究一下方向舵舵面嗡鸣的问题。部里飞机局接受了建议,在北苑2号院原来老食堂边上的小食堂里开了几天会。讨论中管德有发言,说这些事在设计之前应该充分地做工作。

——顾诵芬谈话(2012年5月)

从1969年首飞以后,到1970年3月25日,在112厂所进行的调整试飞,共计飞行38个起落,22小时,最大马赫数1.82,最大高度17500千米。按上级要求,完成调整试飞后,转场至阎良630所继续试飞。

第四个是方向舵嗡鸣。在1977年9月,04架歼8机飞低空大表速时,飞机突然振动,将垂尾翼尖振坏。1979年5月又一次将垂尾翼尖飞掉。为了解决这个问题,开始是用加阻尼筒的方法。但是,阻尼值很难控制,于是,沙正平提出在垂直稳定面后缘加边条,固定住激波位置,解决了问题。

——管德访谈(2011年10月)

沙正平与管德是清华大学的同班同学,1929年出生,江苏省南京市人。1952年,他从清华大学航空学院飞机设计专业毕业后,被分配到了112厂设计科,历任设计组组长,设计科副科长。1959年调入飞机设计室,在总体组、气动组任设计员。1961年,随飞机设计室并入一所后,历任专业组长、室副主任、所副总设计师、所科技委主任。1982年加入中国共产党。

副总设计师沙正平的这一建议获得了国防工办的奖励。

注释:

1.“上纲上线”,“文化大革命”时期最为典型的一种思想方法、工作方法和话语方式。“纲”指“以阶级斗争为纲”;“线”指无产阶级与资产阶级两条路线的斗争。表现为把一般问题、非原则问题当做原则问题看待、处理,使其显现出特别的严重性。在科学理性看来,具体做法是小题大做、吹毛求疵、神经过敏,夸大个别现象,无限制地从个别跳跃到一般,超越概念的固有外延,随意地联想,无根据地到处虚设假想敌,用僵化的框框武断地曲解复杂的社会现象,并导致侵犯人权的严重后果。

2.鹿鸣东(1937—2009),1937年10月15日出生于辽宁省建平县。1960年毕业于空军第四航空学校。在航校学习期间,他每学一个新机均第一个放单飞。由于成绩优秀,毕业后被学校留下当教员。1968年,组织选派他飞当时我国最先进的歼7飞机,他仅用了短短3个月时间,就可以直接飞歼7,并用于执行战斗值班任务。歼8飞机研制中,他为首批试飞员。先后飞了126个起落,攻克了最大速度飞行、飞机功能和性能鉴定、复杂特技飞行等难关。在试飞过程中,他凭借高超的技术和丰富的经验,正确果断地处理了空中停车、气象条件变坏又遇无线电设备故障等事件,操纵飞机安全返航,为歼8机研制成功做出了突出贡献。

之后,鹿鸣东又相继完成了难度更大的新机试飞。他综合所学理论,总结飞行经验,编写了多部飞行教材,为空军带出了一大批某型飞机试飞员。在担任第一试飞大队大队长期间,他驾驶战鹰完成了高难度课目试飞任务。先后荣立沈空二等功2次、三等功2次。1978年10月被空军授予“雷锋式干部”称号,1985年又被授予特级飞行员称号。1986年6月,鹿鸣东从北京空军学院转业到112厂工作,担任沈飞副总经理兼飞行指挥员,负责新机科研和试飞工作。在沈飞工作的15年间,他荣获国家科技进步奖特等奖2次、二等奖3次,荣立部级一等功10次,曾获“振兴航空工业先进人物”“先进工作者”“国家级专家”“国家中青年有突出贡献专家”等荣誉称号,为航空工业的发展做出了重大贡献。2009年2月17日因病逝世。

水平尾翼

1961年,四局邀请了苏联专家来对“东风”107方案进行咨询评审。

当时,“东风”107的设计工作实际上已经完全停止了,于是就在112厂设计科大楼里腾出了房间,由徐舜寿牵头,组织了顾诵芬、冯钟越、管德等几个人,把已经放弃的“东风”107方案重新又捡了起来。

这是苏联第一次派设计方面的专家组来我国,带队的是苏联航空工业部外事局局长,来的专家中有曾获列宁奖章 的米高扬设计局的总体组组长,还有几位从事空气动力学和气动弹性研究的老专家,其中有后来担任俄罗斯中央流体力学研究院(ЦАГИ)副院长的比施根斯,他是实际上的专家组组长。

在咨询过程中,苏联专家告诉管德,设计时要早点把后机身和水平尾翼做出来,通过共振试验看看水平尾翼到底怎么样。这位专家讲到在飞机设计中对颤振一定要重视,设计飞机时,不仅要进行颤振计算,还要在风洞中进行模型试验以确定颤振临界速度。飞机研制成功后,还须进行飞行颤振试验。

管德回忆:

我们在研制歼8飞机时还是接受了这位专家的意见,早早把后机身加水平尾翼加工出来了。我们在设计计算时确定的水平尾翼振动频率是30赫兹,一做共振试验,只有15赫兹,这就麻烦了,水平尾翼变成问题了,怎么弄?

——管德访谈(2011年10月)

经过认真分析,得出的结论是问题出在安装助力器的加强框上。设计的结构是驱动水平尾翼的助力器顶在两个加强框上,但加强框后没有用于支撑的纵向构件,所以助力器工作中会产生结构变形,刚度上不去。

管德坦诚地说:

这是工厂的一位老师傅告诉我的,他说:“你这个东西没根。这是工人的说法,叫没根。”他说:“你的这个加强框还行,但是框的前后都没东西,当然刚度上不去。”

这样才算把前后的纵向构件改了,刚度提高上去了。但再提高也不到30赫兹,也就是18~20赫兹吧,没办法了,就加配重。一加配重,好多问题都出来了,振动形式不一样了,花了好多的时间。最后的解决办法是在歼8飞机水平尾翼的尖上加了配重。

——管德访谈(2011年10月)

管德直言:“这显然是原来的设计就有问题,这是我们的事。”

冯钟越

管德在清华大学学习的时候,冯钟越与他同班。

冯钟越,1931年12月31日出生于北京,祖籍河南省唐河县。他的父亲是国内外著名学者、北京大学教授冯友兰。母亲任载坤毕业于北京女子师范学校,是辛亥革命前辈任芝铭的女儿。1952年从清华大学航空系毕业时,与管德一起加入了中国共产党。

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