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第22章 歼8飞机(3)

作为先进青年和刚加入中国共产党的新党员,冯钟越放弃了留校和去昆明工作的愿望,与管德一样愉快地接受了组织分配。管德留在北京局机关,冯钟越则被分配到112厂,在叶正大任主任设计员的设计科担任主管设计员。1961年,徐舜寿、黄志千、顾诵芬等人从北京来到沈阳组建飞机设计室时,冯钟越与李文龙、汪子兴、吴孟伟、李克唐、张颖芝、林梦鹤、席炆、赵智明、王培宏等技术骨干一起,随叶正大进入飞机设计室。冯钟越担任了强度计算组组长。

在歼教1飞机的设计过程中,冯钟越主管歼教1飞机的强度工作。他主持制定了强度计算方案,拟定了全机静力试验大纲和试验任务书,协助实验室领导组织了全机静力试验的准备工作。

在管德开始进入气动弹性力学领域的时候,冯钟越也参与了学习、研究。1960年,冯钟越在《国际航空》刊物上发表了《小展弦比机翼的气动弹性问题》的论文。1963年,冯钟越与管德翻译出版了冯元祯的英文版专著《空气弹性力学引论》(国防工业出版社)。

在工作和学习中,管德与冯钟越相知互信,在事业上相得益彰。

1965年,歼8飞机的设计研制刚刚起步,一所总设计师黄志千不幸在出国考察时因空难牺牲,一所领导决定组建由王南寿负责,蒋成英、顾诵芬、冯钟越、胡除生等组成的技术办公室,在叶正大副所长的直接领导下担当起歼8飞机总设计师的责任。冯钟越主管结构、强度、试验工作。

1970年2月,经中央军委批准,601所歼9型号大队(四大队)在成都组成601所分所,同年12月,改为“中国人民解放军第611研究所”,冯钟越担任了611所强度室主任。

1973年,冯钟越调任飞机结构强度研究所(623所)副所长兼总工程师。

1976年,以冯钟越任主任工程师的“航空结构分析系统(简称HAJIF)”的研究工作展开,管德参加了该项工作。1979年9月,“航空结构分析系统Ⅰ型(HAJIF-Ⅰ)”通过技术鉴定。该系统是我国首次研制成功的大型、通用、效率较高的航空结构静力分析应用软件系统,是航空工业的重大科研成果。曾获三机部、******国防工办1979年科技成果奖一等奖。

1982年10月,冯钟越因病逝世于北京。

冯钟越去世后,他的姐姐、著名作家宗璞写了一篇纪念文章 《哭小弟》,用女性文学家细腻的笔触写出了冯钟越的风采、才华和志趣。

“小弟白面长身,美丰仪;喜文艺,娴诗词;且工书法篆刻。父亲在挽联中说他是‘全才罕遇’,实非夸张。如果他有三次生命,他的多方面的才能和精力也是用不完的;可就这一辈子,也没有得以充分地发挥和施展。他病危弥留的时间很长,他那颗丹心,那颗让祖国飞起来的丹心,顽强地跳动,不肯停息。他不甘心。”

管德对冯钟越的惋惜之情也反映出自己特有的性格。

心系歼8试飞

01架歼8飞机在初步排除马赫数0.86、1.24振动和起落架、减速板振动之后,在112厂机场继续进行调整试飞,最大马赫数飞到1.82,高度飞到17500米,共计38个起落、22小时。经上级决定,1970年5月12日,飞机转场至630所继续进行试飞。

在112厂机场第一阶段的试飞,是在断开方向舵助力器情况下进行的,马赫数0.86和1.24的振动只能说是初步排除。飞机离开沈阳以前,试飞员告诉顾诵芬、管德,振动现象还有。对于这架飞机能不能顺利完成转场任务,管德始终心存疑虑。顾诵芬回忆:

歼8Ⅱ在沈阳试飞了一段以后要转场到阎良,临转场前,试飞员反映说尾巴还振,管德有点不放心了,对我说,怎么样?我们再去看一看。中午我们就跑到112厂机场去了,就看方向舵的间隙。最后,管德摸了摸,说让它先走吧。

还好是先到南苑,一个小时不到就飞到了。然后再飞到阎良。

——顾诵芬谈话(2012年5月)

歼8飞机这次转场,第一站是到北京南苑机场。

在北京,歼8飞机共进行了3次飞行表演。5月21日,******、中央军委有关领导人观看了表演。5月26日,时任中央军委负责人的****、总政治部主任李德生等观看表演,校阅飞机。5月28日,邓颖超、李先念等******领导人观看了飞行表演。

6月24日,歼8飞机由北京转场到陕西阎良630所,继续进行第二阶段的试飞。601所派出了孙绍孔等15人的跟飞组。7月21日,歼8试飞领导小组下达的《歼8飞机第二阶段试飞大纲》中规定:第二阶段试飞的重点是测定非机动高空高速性能。试飞需要45~48个起落,35小时左右。

管德对试飞确实关心。1971年他刚被“解放”出来不久,还是受军宣队控制的时候,他突然跑到阎良试飞现场来了。因为要飞大速度,飞行员还是愿意听管德的。

后来所里从沈阳来信说管德是有问题的,应该回去。当时在现场管事的是孙绍孔,他不管那一套,说试飞要紧,管德不能回沈阳,所以就留了下来。

第二阶段的试飞,几个起落以后,飞到表速1000千米/时,这次是由一个年轻的飞行员试飞,飞机振得厉害。飞行员很紧张,不知道该怎么处置,下来以后坐在一旁半天没说话。那次是平尾固定螺钉松了,间隙大,振得确实很厉害。后来是管德把这一故障排除了。

他对飞机的颤振问题真是非常当回事的,心里老在琢磨。

政治运动中的那些事,他不管。

——顾诵芬谈话(2012年5月)

601所《歼8飞机研制史》中记载:“到1971年5月底,01架歼8飞机共飞行51架次,初步排除了方向舵振动、后机身温度偏高等故障,飞机的基本性能、带外挂性能都已试飞过。最大马赫数达到2.25,最大高度达到20800米。”

“这个人很厉害”

1978年9月,601所正式恢复总设计师办公室,顾诵芬被任命为总设计师,管德、赵沛霖、吴正勇、邱宗麟被任命为副总设计师。歼8机的研制工作逐步走上正轨,一些重大技术关键问题也逐步得到了解决。

1979年5—6月,歼8飞机的设计总结报告完成,1979年11月,通过了空军预审,准备12月正式定型,请空军审查组进入。

顾诵芬回忆:

当时空军内部领导层的意见不一致。空军司令员对歼8不知为什么这样反对,他的态度是原则上不让定型,与其他领导人的意见很矛盾。曹里怀副司令员认为是可以定型的。先来了一批人,吵了好久,有些事提得毫无道理,一些连跨声速这些术语都不懂的人也在参与。在讨论这些问题时,鹿鸣东是试飞员,他的意见很关键,他说了是算数的。他倾向于我们的意见,结果弄得空军对他也很不满意。这样一直扯到了12月30日。

——顾诵芬《我的飞机设计生涯》

时任总体室副主任的杨凤田参加了那次会议。

杨凤田,1941年出生,辽宁省义县人。1964年哈尔滨军事工程学院毕业被分配到沈阳601所,一直从事飞机总体设计工作。历任设计员、研究室副主任、主任、所副总设计师、技术副所长。

在一篇回忆文章 中,杨凤田叙述了会上管德发脾气的情景。那时他对管德还不是非常熟悉,通过这件事,他觉得“管德这个人很厉害”。

1979年12月下旬,我们一起参加了歼8白天型设计定型技术审查会。由于航定委主任、空军副司令员曹里怀与空军司令员张廷发意见不一致,会开得十分艰难。在112厂大白楼对过的会议室,每天都要开到半夜才能散会。记得有一天晚上,双方争论得十分激烈。管德当时十分生气,一拍桌子,宣布601所参会的人全部退出,后来在顾总的劝说下,大家才回到会场,当时给我的印象是管德这个人很厉害。

——杨凤田《管德与歼8Ⅱ》

最后,航定委主要成员曹里怀(空军副司令)、周兆平(六院副院长)、叶正大(国防工办副主任)、段子俊(三机部副部长)等来到会场。曹里怀说他主张赶快定型,这一表态,形势急转直下,经过最后半天讨论,认为没问题,可以定型,挂账的就只是霹雳3导弹。

会议开到12月31日晚上10时结束,歼8飞机正式定型了。

贡献与成果

在歼8飞机的研制中,管德做出了贡献,也收获了气动弹性研究方面的成果。

1964年,歼8飞机开始研制。管德主持了歼8飞机研制中的气动弹性专业设计计算和试验,创造了国内该专业领域多项第一次。

歼8飞机的机翼设计中,采用了多种优化方法,把机翼蒙皮分区,相应的梁分段,构成设计变量。包括每个设计变量的颤振速度对质量的导数为常数的方法;有约束的数学规划法,包括用最陡上升方向,以最小的变量变化求得尽可能大的颤振速度;最佳矢量方法,在总重量不变的条件下,求得最高的颤振速度。机翼的优化设计中只用了尺寸变量,简化了优化过程。

歼8飞机的垂尾优化设计中,应用了拓扑变量(垂尾面积、展弦比、前缘后掠角、翼根蒙皮厚度、翼尖蒙皮厚度)。歼8飞机的平尾设计,考虑了翼面刚度和操纵系统刚度、驱动器刚度和驱动器支持刚度,并且还考虑了结构非线性(系统间隙)的影响,分别在频率域和时间域考虑了系统刚度和初始条件的影响。

歼8飞机设计中,在国内首先应用三维的非定常空气动力计算。计算中使用了国外刚刚推出的核函数法和偶极子网格法,并在不同参数条件下通过风洞试验验证了计算的可靠性。

歼8飞机研制中,进行了多种风洞试验。在试验方法和模型设计方面,管德做出了创造性的贡献,包括对机翼,把蒙皮刚度分到邻近的梁和肋上,形成了准结构相似模型的跨声速风洞试验;用半模型得到了机身平尾组合对称状态的跨声速风洞试验;用弹性机翼模型进行的跨声速风洞测压试验以及方向舵嗡鸣试验、低速风洞抖振试验等。

歼8飞机的颤振飞行试验也是国内第一次进行。由于使用的传感器频率范围不对,测到的都是高频噪声,无法应用。管德改用测量飞机静稳定性的传感器信号,得出了可用的结果,完成了飞行颤振试验。

《空气动力专业史》记载了管德主持下的这一工作。

颤振风洞试验的目的是研究飞行器的临界颤振特性,即该飞行器在某特定的马赫数条件下发生颤振时的临界颤振动压和临界颤振频率。颤振模型是按几何相似和结构动力相似的条件设计的,颤振的风洞试验研究是在20世纪60年代初摸透米格-21时开展起来的。为了摸透米格-21飞机的颤振特性,并开拓颤振试验的新技术,601所在管德主持下,从1962年开始组织人员设计了一批模型,先后进行风洞试验。那时试验方法比较原始,在低速风洞中是通过逐步增大风速来寻找模型的颤振临界速度和频率,在跨声速风洞中是在固定马赫数的前提下,通过逐步增大动压来寻找颤振临界速度和频率。1964—1965年,在北京大学低速风洞进行过米格-2l飞机单独翼面和全机的颤振试验。1965—1969年,在FL-1风洞中先后进行了平板、强5、米格-21单独翼面的高速颤振试验。

在60年代,颤振试验要直接寻找颤振临界点,模型极易损坏,不得不在风洞中加装安全装置。对低速风洞,试验段加装了安全网;对高速风洞,安装了专门的安全夹。70年代后期,高速风洞颤振试验时不再采用直接寻找颤振临界点的办法,所以不再用安全夹了。

60年代摸透米格-21的试验结果表明,米格-21飞机的机翼和垂尾颤振余度较大,通过试验还发现了平尾颤振速度随平尾翼尖配重的变化规律,从而掌握了全动平尾防颤振加配重的设计方法。在此基础上,歼8颤振边界就是通过高低速风洞试验确定的,通过机翼、平尾及垂尾的高低速试验给出了各部件的颤振边界。

对于管德为歼8飞机做出的贡献,总设计师顾诵芬记得很清楚。他回忆:

歼8飞机研制,管德起的作用很大,要不歼8飞机重量下不来。

按苏联专家给的经验,要保证两侧机翼刚度、颤振特性一致,机翼蒙皮厚度得增加1倍,那重量不得了,歼8用两台发动机,省下一个人的重量因为机翼重量加大全部被吃掉了,飞机性能必然会受影响。管德通过摸透米格-21的颤振特性,发现米格-21飞机机翼刚度有余量,所以歼8机翼蒙皮厚度不用增加这么多。最后按照他的意见,歼8机翼重量比歼7增加得有限,增加的重量不到歼7的1倍。

这保证了歼8飞机的性能,是很重要的贡献。

——顾诵芬谈话(2012年5月)

顾诵芬说:“歼8飞机定型前的大表速颤振试飞也是他亲自参与完成的,所以,他在新机气动弹性设计上走了全过程。”

1989年7月,601所组织编写的《歼8飞机研制回忆录》(第二辑)收录了管德写的一篇文章 。与其他参与研制工作的技术人员、干部职工不同,他的回忆没有更多的事例经过,而是直抒自己的感想,可谓典型的管德风格,题目为《随感录》。全篇文字不到3000字,是管德特有的气质、秉性、处世哲学与人生原则的一个鲜明写照。

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