孙聪 魂牵中国舰载机

2014-04-30 21:52张向永张惠清
中华儿女 2014年7期
关键词:研制航空飞机

张向永+张惠清

2012年11月23日上午9时许,在战机强大的轰鸣中,止动挡板落下,歼-15舰载机在海浪颠簸、不足机场跑道十分之一的“辽宁号”航母甲板上如离弦之箭般高速滑行,沿着舰艏14度上翘角跑道滑跃升空……

歼-15舰载机“一次试飞”成功,完美演绎“刀尖上的舞蹈”,为我国舰载机研制历史留下令人振奋的新篇章。

作为歼-15总设计师、中国航空工业集团副总工程师,当看到跳动着“中国心”的战鹰翱翔于蓝天碧海之上,孙聪的内心久久不能平静,“每一款飞机型号的研制成功就相当于一个梦想的完成”。

从1983年至今,孙聪已经在航空战线坚守了三十余年的光阴。在上世纪我国军工业最困难的时期,他淡泊名利,潜心研究;在市场经济的大潮中,他不为外界诱惑所动,执著工作;在航空工业加快发展的进程中,他与时间赛跑,不负重托。

在中国舰载机的研制过程中,他恪守“两弹一星精神”,夙夜为公,带领团队自主创新,完成了舰载机的研制和基建、试飞系列试验,实现了国产战斗机由陆基走向海基的历史性跨越,为我国蓝水海军的建设再立新功,当之无愧地被誉为“中国新一代战斗机领军人”。

马年伊始,作为“中华儿女2013年度人物”获奖人之一的孙聪接受了本刊记者的独家专访。他在采访中说,多年来,航空人一直秉承“航空报国”的理念奋勇前行,歼-15在辽宁舰的起飞,只是战斗机成功走向海洋的开始。

“我们通过这一飞掌握了它的关键技术,在今后按照国家的需要,我们会成体系地研制我们的武器装备,筑就我们的航空梦,使我们的中国梦早日实现。”

完美演绎“刀尖上的舞蹈”

伴随着舰载机在辽宁舰上成功起降,2013年11月6日,作为我国第一代舰载战斗机,歼-15拨开其神秘面纱,首次公开亮相,聚集了社会上无数热切的目光。

“歼-15飞机是我国第一代多用途舰载战斗机,它具有作战半径大、机动性好、载弹量多等特点,可根据不同作战任务携带多种精确打击武器,实现全海域全空域打击作战能力,各项性能可与俄罗斯苏-33、美国F-18等世界现役的主力舰载战斗机相媲美。”孙聪告诉记者。基于飞机代号的保密机制,在研制这个项目时,他与几个同事一起为歼-15起了个响亮的绰号——“飞鲨”。

绰号为“飞鲨”的歼-15是一款重型双发舰载歼击机。在上个世纪90年代,我国就拦阻钩,折叠翼,这些显性的舰载机的技术,做了一些研究和储备,也曾经搞过舰载机的方案论证,但是这些工作,走得并不彻底。关于舰载机的研制,历史选择了中航工业沈阳飞机设计研究所,选择了以孙聪为代表的一批杰出的航空人。

作为歼-15机总设计师,孙聪全面负责了飞机的研制与舰机试飞工作。从每一项细微的技术决策,到科学有效的管理机制的运行,每一步都充满艰辛与抉择,每一次抉择都有可能关系到项目的成败。孙聪承担着巨大的责任和压力,在严峻的考验面前,他镇定自若地指挥着。

“舰载机不但要有陆基战斗机的作战能力,挂弹量、作战半径、机动性,还要有良好的低速性能,其中精确着舰和滑跃起飞技术更是重中之重,对飞机设计和飞行员操作均是国内空白。”孙聪说。

发动机是关键,如果能减少一半耗油率,就能提高作战半径。孙聪透露,拥有“中国心”的歼-15采用国产太行发动机,位列现役舰载机第一方阵,火控雷达、制导导弹等方面有了较大进步,“各项指标与美国大黄蜂基本接近,达到世界一流标准。”

舰载机着舰是在大气扰流环境下进行。孙聪说,要保证飞机以每秒60米左右的相对速度,以固定姿态恒定在下滑道,精准地降落在俯仰升沉运动的飞行甲板上,涉及飞行员操作方法和飞机技术设计特征等诸多要攻克的关键技术。拦阻着舰所产生的高过载和冲击,需要设计高承载的机体结构和起落装置,机载设备也要满足这些要求,“这导致舰载机的空机重量一般比对应的陆基飞机增重10%左右。”

重量增加1%,性能就下降1%。每一克重量减下来其实背后有很多复杂的设计和计算。团队一直在高压下坚守在工作岗位上,在基地试验两年多来,阻拦锁断过、飞机机翼打碎过,轮胎爆过,发动机空中停车过……“每一次都是高风险,但经过大家的共同努力,这些难关被一一克服”。

孙聪综合分析多种着陆着舰方式,提出采用恒定迎角,定常下滑道的着舰方式,结合着舰飞行关键要素,提出看灯、对中、保角、接舰后油门推至最大的飞行员使用流程和使用方法,在此基础上,主持舰载机起降动力学仿真飞信,提出考虑舰体运动,海况环境,助降系统与飞机动力学耦合影响的仿真方法、速度矢量符采用惯性攻角修正方法等,保证进场着舰精度,解决了矢量符跳动等问题,攻克了小速度,反区操纵、精确轨迹和姿态控制的难题,形成了正确的着舰流程,确定了滑跑冲索速度范围和冲索方法,确保了歼-15飞机实现完美着舰,保证了航母工程项目的顺利进行。

舰载机的起降被称为“刀尖上的舞蹈”,而孙聪和他的团队用几年时间、几千次飞行试验和众多“第一次”换来了多人多架次零事故的骄人纪录,在我国舰载机研制历史上留下了令人振奋的一笔。

“经过2012年的首次着舰及2013年对飞机在极限条件下起飞与着舰的考核,我国舰载机研制已经取得圆满成功,标志着我国掌握了第三代舰载战斗机的研制技术。”

歼-15舰载机填补了中国在相关领域的技术空白,孙聪带领“飞鲨团队”披荆斩棘,完成了一个时代赋予他们的重托。

“飞鲨团队”破冰前行

在孙聪近30年的职业生涯中,每一次飞机首飞,他都会在现场,在战鹰一飞冲天的瞬间,与同事一起感动得热泪盈眶。这泪水背后饱含了太多常人难以想象的艰辛,释放了太多无以言尽的压力。而在这艰辛与压力的背后,则是一份沉甸甸的国家责任。为了国家武器装备的强大,为了加快追赶先进的脚步,孙聪以“与时间赛跑”的紧迫感带领他的团队破冰前行。

在歼-15项目中,“飞鲨”团队一直严格按照整个计划安排进行各项工作。在这研制过程中,孙聪提出采用崭新的数字化协同设计理念——三维数字化设计改变了设计流程,提高了试制效率;五级成熟度管理模式,冲破设计和制造的组织壁垒。

而这套协作模式,对于孙聪来说,却冒了很大的风险。“用先进的手段和管理去争取时间保证我们项目完成,一旦这个管理有一点不协调,就可能导致进度比常规进行还要耽误时间。”

当时,他的副手们建议说,咱们还是照老办法做吧。直性子的孙聪立刻拍案而起:“必须得这么做,不这么做我们完不成进度!”副手们还想继续动员他,他扬起胳膊一挥手:“不要再说了,不换思想就换人,不行你就别干了!”

凭着敏锐的洞察力和判断力,孙聪将数字化协同设计理念就这样“强势地推行下去了”。不负所望的是,高度协同并行的模式促进了设计和工艺的有效融合,使飞机制造的效率提高了40%左右。

孙聪回忆说:“那时候年轻气盛,就想着为国家搏一把,一定要按节点干出来。只有通过这种方式锻炼这支队伍,我们才能有能力迎接下一个型号。我们现在走过来了,可以拍着胸脯骄傲地说,这条路我们走成了。”

多年来,在孙聪的带领下,“飞鲨”团队默默无闻地从做基础实验,设计、仿真、画图做起,攻破重重难关,实现了中国舰载机的零突破。在研制过程中,团队面临着种种技术压力、质量压力以及政治压力,习惯了“白加黑”、“六加一”的工作模式,时间最紧张的时候,工厂里面24小时三班倒,“人歇机器不歇”地赶进度。甚至在实验现场,飞机跑道还有一半没建完,就已经开始进行试验了……

然而,在外人看来高强度、高压力的工作环境,对于孙聪和同事们来说却已经习以为常。谈起这些时,他态度很轻松。“我们进到国防这个领域来,也就爱上了这行,外人觉得压力很大、很苦,我们却早已经不觉得了。‘天生我才必有用,我们这些人,可能天生就是要为了航空事业而奋斗的。”

正是像孙聪这样的航空人的执着坚守,默默奉献,我国航空技术正以飞跃的速度追赶着世界先进水平,从曾经的望尘莫及、望其项背到如今朝着同台竞技的方向迈进,让国家挺直了腰杆,极大增强了中华民族的自豪感和自信力。

蓝天下的使命和责任

1979年,孙聪以优异的成绩考入北京航空学院航空电子工程系研究雷达与导航。至今他仍清晰地记得,老师讲的第一堂课就将他深深吸引了。“当时讲到航空的装备、质量要求高到什么程度?一个螺钉的螺纹,螺母之间的材料属性不一样,工差在多少,甚至这种精细度都要考虑到。”自从那时起,他立志要当一名优秀的飞机设计师。

在远大志向的助推下,孙聪先后在北京航空航天大学攻读了飞行器设计硕士与博士,这种学科跨界背后的艰辛与付出为常人所不知。孙聪说,能够坚持在科研岗位上数十年如一日的刻苦钻研,主要内在动力源于对航空事业的热爱。从1983年进入沈阳飞机设计研究所从助理工程师做起,到2009年成为中国航空工业集团公司副总工程师,正是由于对航空事业的热情,他在工作岗位上勤奋敬业,作风正派,理论基础扎实,创新能力强,在飞机总体、航空电子、隐身等领域具有很深的造诣。多年来,在型号研制、技术发展,能力建设、队伍培养等方面取得了突出业绩。

然而,一路走来“人前显贵,背后遭罪”的事太多了。数十年如一日不分昼夜的加班工作,使孙聪无瑕照顾家人和孩子,甚至无瑕享受生活。而在沈阳飞机设计研究所一平方公里的大院里,竟“宅”着两千多名像孙聪一样的航空工作者,在当今都市繁华生活的映衬下,他们几乎“与世隔绝”,埋头苦干,共同为着蓝天下“航空报国”的目标而奋斗着。孙聪记得,1989年前后,有一位老教授来到大院后动情地说,没想到改革开放下,还有这样一块搞科研的净土。

“对外面的繁华世界,年轻的时候没有好时代,年老的时候好时代来了,自己没心思了,也不愿意去了。”他感慨万千。

在无数个努力拼搏的日日夜夜里,孙聪用青春与智慧铺就了一条成功之路:他在三代重型战斗机研制,在气动、强度、材料、机载系统和综合保障等领域填补了国内航空工业的多项技术空白,建立了完整的国内三代重型战斗机材料体系,成为“引进、消化、吸收、再创新”的成功范例;主持新一代中型战斗机研制工作,在气动、隐身、结构等领域取得重大突破,创造了新机研制速度最快、重量控制最精准、整体化程度最高、零件和工装数量最少等“四项之最”。先后荣立部级一等功一次,二等功五次;获国防科学技术进步奖特等奖一次,一等奖两次,二等奖三次;荣获国防科技工业有突出贡献青年专家;全国“五一”劳动奖章等。2007年,孙聪被中共中央、国务院、中央军委授予“高技术武器装备发展建设工程重大贡献奖”。2013年2月3日,荣获“中航工业中青年自主创新领军人才”称号。

作为我国新一代飞机总设计师的杰出代表,孙聪把如何当一个好的设计人员精辟地概括为“三心二意”。三心,就是雄心、耐心和责任心;二意就是要有情意和侠义。

“有了雄心,才有对专业的进取,才有远大的抱负;有了耐心,才能耐得住长期、深入研究的寂寞,才能追求设计的极致完美;有了责任心,才能增强使命感,更自觉地融入到中国航空器设计的伟大事业之中。

“有了情意,同事间才能有热情、激情、真情,才能奋力实现创造性的跨越;有了侠义,同志们才能有不畏艰辛、甘于奉献、忘我拼搏、勇于献身的精神,全身心报效祖国和人民。”

“三心二意”,这正是他独特的人格魅力所在,也是他内心世界的真实写照。

经过舰载机研制的风雨洗礼,肩负“航空报国,强军富民”重任的孙聪将会迎接一个又一个新的起点。岁月如歌,征程漫漫。为了浩渺的蓝天,为了宁静的苍穹,孙聪将一如既往,激情前行。

对话孙聪

——以“中国心”托起航空梦

《中华儿女》:2012年11月,歼-15舰载机在中国首艘航母“辽宁舰”成功起降的同时,“航母Style”随即走红,对此您有什么感受?

孙聪:当时我们也纳闷,哎呦,怎么这个动作火了?其实我们在舰上工作的时候,噪音非常大,船在运动时甲板外面的最高风速可以达到每秒20米,相当于船以每小时70公里的速度前进,近距离内是听不到对方说话的。所以我们就借鉴西方海上水军使用的模式做了一套手势,里面有一系列动作,包括慢走、刹车啊,当然所有的动作都汇入最后这个动作。“航母style”火了之后,不仅网友,我们干这行的也都议论,这个动作怎么火了?后来想,可能国人以此表达对祖国强大的民族自豪感,与指引方向的概念联系在一起,是一种进取精神的象征。

《中华儿女》:作为咱们国家歼-15研制团队的主要成员,您的研究成果让我们航母拥有了真正的战斗力和真正在海上可以展现我们国家实力的雄威。

孙聪:我们航空人这么多年来一直秉承航空报国、为国航做贡献的理念。随着歼-15甲板上的一跃升天,让广大网友和观众看到了这个项目的成功,其实我们其他的项目也在默默奉献着。中国人要能在世界面前过得有尊严,生活得有尊严,最重要的是我们要有强大的国防,民族的脊梁才能硬起来。我们一直在为建设强大的国防,建设强大的海军,贡献我们航空人的力量,所以我们集团提出“航空报国,强军富民”的宗旨,我们所做的这些事都是一种报国的情怀。

歼15飞机在辽宁舰的起飞,只是我们成功从陆地走向海洋的开始,我们通过这一飞掌握了它的关键技术,应该说在今后按照国家的需要,我们会成体系地研制我们的武器装备,筑就我们的航空梦,使我们的中国梦早日实现。

《中华儿女》:研制第一代舰载机的过程中,在一系列的创新面前,您带领的“飞鲨”团队经历了无数个需要解决的问题。最初的突破点会有哪些难度呢?

孙聪:首先要把气动布局,要做得很清楚,就是说在满足固定迎角下,300公里左右每小时的速度下的一个气动布局特性研究,再就是,要把载荷情况搞清楚,就是说我的拦阻钩一钩上,那么大的力,要把拉来的这个集体结构,这个力怎么能传出去,要设计一个什么样的轻巧的结构,能使它承载这个力,结构不被破坏,用的重量最少。拦阻钩是一个制造工艺难点,是我们国家第一次搞这个东西。它对连接和精度的要求很高,在制造加工、热变形处理方面遇到了一些阻力。焊接的精度、钩头表面的耐磨性都是在研制过程中不断完善的。

《中华儿女》:航空母舰的甲板被人们称为世界上最危险的4.5英亩。由于舰上极其狭窄的空间与面积,舰载机飞行员培训的难度远比培训岸基飞行员大得多。作为歼-15的总设计师,您现在的大部分时间都是在辽宁舰上,陪伴着飞行员训练的每一次起落。

孙聪:以前我们设计研制的人是不关心飞行员培训的,因为我们已经有强大的陆基飞行员培训体系。但舰载机是要从零做起,飞行员的培训也要从零做起,一切都是从无到有。

舰载机设计的最大难点在于,它要求与陆基战斗机相同的作战半径、机动性、载弹量等,这就对舰载机提出更高要求。过去飞机着陆时速在300公里左右,但是舰载机的速度要更低,用专业术语讲叫增升装备。机型面积要设计得更大一点,升力特性更好一些,使得在低速的时候飞机还能可控。所以舰载机着陆时,在同一个迎角状态下,升力特性都要比陆机大30%以上,才能保证它的安全。我们的职责就是,应该保证驾驶员,能在很轻松的环境下,飞行员操作的负担尽量减少的前提下,使用这飞机。

《中华儿女》:所以说他们是“刀尖上的舞者”。

孙聪:我们为舞者提供道具并担当编剧的角色。

《中华儿女》:歼-15舰载机让中国成为继美俄之后第三个独立研制重型双座舰载战斗机的国家,具有重要的里程碑意义。在航空事业道路上走了三十余年,您觉得国航天事业与西方发达国家相比处在什么样的位置?

孙聪:上个世纪八十年代的时候,我们的飞机设计师在当时与他们的差距至少在20-30年左右,在“航空报国,强军富民”的精神引领下,这几十年来我们航空人每天没日没夜地加班追赶,已经完成从望其项背到而今的并驾齐驱。虽然我们的航天事业与西方发达国家相比还有一段距离,但通过航天人的努力,我们希望再等15年到20年的时间,要赶超他们的水平,这就是我们这代人的职责、使命和担当。

《中华儿女》:很多人会觉得舰载机如今在经过一个阶段的研制之后,现在已经相对成熟,甚至已经开始服役了,是否意味着它现在和航母的适应,已经没有问题了,可以形成战斗力?

孙聪:应该是这么理解,但是并未彻底。真正把战斗力发挥到极至,还需要一个过程,你比如说我们现在磨合起来,放十架八架飞机没有问题,等放到二十架飞机会不会有问题?放到满员会不会有问题?这都要进一步再磨合,或者说叫流程上进一步地安排做试验训练,包括人的熟练程度,你看甲板上那些舰面的指挥人员,他的每一个动作代表的含义都要把它协同起来。

《中华儿女》:现在对于第一代舰载机,我们已经开始进入实战训练。第一代有了,第二代、第三代,你们是否也列入了规划日程?

孙聪:一代飞机研制成功后,接下来肯定是一个系列化的发展,随着这种发展成熟到一定程度,下一代飞机的研制也肯定会被提上日程。在歼-15舰载机研制过程中,我们没有使用者,没有使用经验。通过歼-15,我们培养了自己的驾驶员,建立了自己的规范,设计了自己的飞机,更重要的,我们组建了一支能够研制舰载机的队伍,这支队伍有能力再干好我们下一代的飞机,为建设祖国强大国防做贡献。

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