赵克良:所有的等待都是一场久别重逢

2018-05-14 15:59潘友星
大飞机 2018年7期
关键词:气动飞机专业

潘友星

2017年11月17日,当听到“ARJ21新支线飞机迎来投入航线运营后的第3万名旅客”的消息时,赵克良激动不已。而就在同一天,还有另外一个好消息让他心花怒放——ARJ21新支线客机项目获得“2017中国好设计金奖”。

“我手里拿着的就是ARJ21飞机的模型,大家可以看到,这款飞机有着典型的尾吊式布局,它突破了超临界机翼设计、结构防冰设计与验证等16项重大关键技术……”在颁奖典礼播放的视频中,赵克良的解说给广大观众留下了很深的印象。只是很少有人知道,作为曾经主管ARJ21-700飞机总体气动专业的副总设计师,赵克良在自己的岗位上为“阿娇”默默坚守了十数年。

机场就是我的游乐园

陕西阎良,一个对于普通人来说十分陌生的城市,在中国航空界却是大名鼎鼎。它是中国著名的“航空城”,一个集飞机设计、制造、试飞于一体的城市。

“轰六”、“飞豹”、空中加油机、大型战略运输机……几十年来,这里见证着中国航空工业的发展历程。赵克良身处其中,从小就与航空结下不解之缘。

“童年时代,机场就是我的游乐园。幼儿园、小学、初中、高中,我的同学和从小一起玩到大的发小基本上都是航空子弟。我们那个时候,没啥玩的地方,不像现在的孩子,可以去游戏厅、游乐园。很长一段时间,机场成了我常去的地方。”赵克良回忆,小时候,爸爸妈妈喜欢带着他去机场看飞机,看着飞机起降,自己总感到好奇。后来,一到周末,他就约上三五个小伙伴儿跑到机场看飞机。

正是从小受到环境的影响,1983年,赵克良从西飞一中毕业后毫不犹豫地报考了北京航空航天大学飞行力学专业,毅然决然地走上了自己心仪已久的航空之路。本科学习结束后,他又选择回到家乡西安,在西北工业大学继续攻读空气动力学专业硕士研究生。

飞机要上天,就不可避免地要研究空气动力学,这在莱特兄弟开始研制第一架飞机的时候就已被关注。所以,“从本科到研究生,从飞行力学到空气动力学,我选的都是飞机设计中最基础的专业,为的就是学深悟透,将来能学以致用。”赵克良说。

1990年,赵克良硕士毕业,就职于西安飞机设计研究所,从事民机总体气动设计工作。在这里,他一干就是15年。其间,他先后参与了多款飞机的流体力学、风洞试验、气动载荷、机翼设计、性能分析及操稳分析等工作。这段经历,为后来的型号研制工作打下了扎实的基础。

要有所为,有所不为

2004年,ARJ21-700飞机的图纸已经全部发完,但仍旧无法进入生产研制阶段,这是因为飞机超重,阻力也较大,实施起来困难重重。2005年,中航工业一飞院上海分院成立总体气动室,赵克良被委以重任,和妻子一道带着刚上初中的孩子从阎良来到上海,全力解决ARJ21-700飞机的减阻减重问题。

机遇使然,责无旁贷。回忆起刚到上海的那一年,赵克良直言:“又苦又累。”一方面,他要着手组建攻关团队,为各个专业量身定制减重计划;另一方面,由于技术难度大、涉及專业多、设计师队伍太年轻,赵克良还必须亲自挂帅,协调各专业设计人员寻找如何挖潜的方法。

“减重关联了与重量相关的所有专业,刚开始的时候,各专业之间谁也不服谁,都觉得减重跟自己专业的关系不大。”上飞院总体气动部性能与航线分析室的李栋成说:“为了解决好这一难题,克良总多次召开技术讨论会,组织专家一遍又一遍宣讲、讨论,帮大家积极寻找减重的办法。”

“那个时候,我们常常开会讨论。印象中,每次会议都重点突出,能学到不少新东西,”上飞院总体气动部操稳特性室的付琳回忆说,“克良总召集的技术讨论会充分发挥了群策群力的优势,大家先集中讨论,确定初步方案。然后,再由他指明方向,形成总报告。每一个会议,我都能从中学到新东西。”

“开会讨论”是赵克良培养技术人员常用的方式之一,他总是和技术人员一起开会讨论问题,帮助他们开阔思路,引导他们找到解决问题的突破口。每次会前,赵克良都会在心里盘算:“这次会议要解决的问题有哪些?该引导大家说些什么?”赵克良认为,开会和其他工作一样,要突出主要矛盾,抓住关键问题,要有所为,有所不为。

在赵克良的带领下,设计师团队通过优化翼梢小翼、襟翼支臂、整流罩、翼身整流包的设计,实现了ARJ21-700飞机减阻减重的目标。

寻找那个最佳平衡点

常有人问赵克良:“军用飞机与商用飞机的研制有什么不同?”每当听到类似的问题,赵克良总是不厌其烦地解释说:“军用飞机研制更加注重飞机本身的性能,而商用飞机研制既要满足适航条款规定的安全性要求,又要让航空公司盈利,获取最大的经济效益。因此,我们要努力在安全性与经济性之间寻找平衡点。”

例如,出于安全性方面的考虑,CAAC和FAA都对飞机的失速速度、失速特性等问题作出了明确要求,仅CCAR25部中就有8个条款和3个修正案与其相关。可是,对于尾吊高平尾布局的ARJ21-700飞机来说,由于失速时尾翼处于机翼、机身以及发动机吊挂和短舱的尾涡区内,所以在失速问题上不可避免地存在“天生”的缺陷,验证难度也更大。

赵克良认为,要想克服这个“天生”的缺陷,首先必须吃透飞机的失速特性。“简单地说,飞机的失速特性就像是预先设置的一个安全屏障,突破它就意味着危险。因此,只有摸清了ARJ21-700飞机的失速特性,才能在此基础上进行失速保护的细节设计,并通过试飞来验证设计的有效性,使ARJ21-700飞机的失速速度和失速特性满足适航条款的要求。”

从2010年12月2日ARJ21-700飞机进行第一次自然失速试飞开始,到2012年12月27日CAAC的局方审定试飞正式结束,ARJ21-700飞机的失速试飞整整历时两年时间。两年时间里,赵克良始终和一线设计师、试飞员待在一起。

“白天,我们要轮番进入监控大厅监控飞行,时刻关注飞机的飞行状态,3秒内回答指挥员提出的飞行问题。晚上,我们还要开会讨论飞机白天的飞行情况,整理当天的试飞数据,准备第二天早上和飞行员交底的文件。”回忆起当年失速试飞时的场景,李栋成仍然历历在目。

“受到失速保护系统供应商的影响,我们每一次对系统进行更改,哪怕是很小的改动,都需要至少等待3个月的时间。这样一来,就极大地影响了失速试飞的进度。”赵克良告诉记者。“正是每一次软件更改、参数调整的来之不易,让大家更加珍惜每一次试飞。最终,我们通过四轮失速试飞,用8220次失速找到了ARJ21-700飞机安全性与经济性的最佳平衡点,把商用飞机对精度的设计要求控制到了极致。”赵克良说。

目前,ARJ21-700飞机已具备适航规章要求的全部气象条件下的安全运营能力,各项运营指标良好,已安全载客超过10万人次。

在赵克良心中,ARJ21-700飞机就像是他送走的第一届毕业生。看着ARJ21-700飞机进入平稳运营阶段,赵克良不禁感慨:“所有的‘等待都是一场久别重逢,ARJ21-700飞机如此,我们的C919大型客机也一定会如此。”

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