【大公網訊】升級換代重大跨越—我國第三代重型殲擊機發展記

1956年，中國製造的第一架噴氣式殲擊機在我國東北瀋陽成功飛上藍天，實現了中國人的夢想。進入20世紀80年代末期，隨著改革開放的深入和經濟建設的發展，中國的綜合國力有了很大提升。中央軍委根據現代戰爭的特點，決定集中力量發展空軍裝備，引進部分國外先進飛機和先進技術，儘快消化吸收新技術並加速國產化的進程。這一光榮任務由中國一航瀋陽飛機設計研究所擔任飛機主設計，中國一航瀋陽飛機工業（集團）公司擔任主製造，從此掀開了中國殲擊機製造史新的一頁。

專案管理工程

伴隨著重點工程的全面啓動，作爲戰鬥機設計的主機所—一航瀋陽所，面臨著嚴峻考驗。參研單位上百個，研製環環相扣，與此同時，兩大系列十多個型號、數十個預研課題高度並行。面對挑戰，一航瀋陽所迎難而上，深入推進管理創新，爲重點工程的順利開展提供了有力保障。

針對多型號、多工高度交叉並行、人力資源不足的矛盾，一航瀋陽所大膽變革傳統科研運行模式，引進先進的現代專案管理理論方法，逐步推行職能管理與專案管理相結合的矩陣管理模式，重點型號實行專案管理，組成專案工作團隊，工作任務層層分解，落實到人。一航瀋陽所從全所各部門抽調技術和管理上的精兵強將，組成結構發圖專案團隊，集智攻關，並輔以全所的優勢資源作保障，確保按計劃、優質完成發圖任務。成立發圖領導小組、技術小組、電腦支援小組和後勤保障小組，解決發圖中遇到的各類技術問題；建立發圖技術網站和標準資訊網站，實現資源分享。經過連續10個半月的超常規奮戰，飛機二維圖紙和三維數模，正式移交沈飛公司。通過推行專案管理，實現了資源分享，提高了工作效率，提升了員工的綜合素質，有力地促進了重點工程研製任務的順利完成。

三代機的研製是一項集多領域、高科技於一身的極爲複雜的系統工程，要對飛機平台進行多項優化設計，自主創新研製達到國際先進三代機水平的綜合航電系統，並完成新型發動機的裝機試飛，要在5、6年完成常規需要8到10年的研製任務，其難度和風險是可想而知的。爲降低研製風險，確保工程研製進度，型號總設計師系統合理安排，做出了多項降低研製風險、縮短研製周期的重大部署。建立了全機理論外型數模和廠所之間資料傳輸網路，實現了工程資料網上傳輸，形成了産品設計、製造、更改全過程的資料管理系統。在外翼、垂尾、起落架等獨立部件上，全面應用了數位化設計、製造技術。這一技術的推廣應用，簡化了設計、製造環節，顯著提高了産品協調精度和質量，實現了對生産過程高效管理和控制，縮短了研製周期，降低了成本。建立面向製造的飛機數位模型，進行電腦類比安裝協調，不但爲工廠提供了直接用於製造的資料，減少了製造中的協調問題，而且爲飛機的改進、改型打下了基礎。

調整飛機首飛狀態，分狀態進行首飛。這項創新，將新技術應用分佈於不同飛機，分別試飛，突出重點，各個擊破。每架飛機承擔不同的試驗任務，既保證了各模組的進度，又不受其他各模組意外的影響，逐步達到全狀態首飛。他們爲新研製的綜合航電系統安排領先試飛，使飛機的關鍵技術得到早期驗證。對於新武器系統的制導、應用技術、新材料等新成果、新技術、新成品，都率先在已經研製成功的飛機上採用，實現突破、驗證後，再在三代機各機型上進行推廣和應用。提前安排發動機在成熟的機體平台上進行科研和定型試飛，通過各項試飛，攻克了大量的技術關鍵，重點解決了飛機和發動機匹配問題，保證了新型戰機按期交付。

提前啓動材料、標準件研製工作。在型號沒有正式立項之前，所里就提前組建了專門的材料、標準件研製隊伍，用四年時間完成了與三代機相關的500多項機體材料、600多項標準件、300多項機載設備材料的研製工作，突破了關鍵技術，爲機體平台研製提供了保障。這些重大部署，不僅使技術難關一一化解，關鍵技術一一成熟，形成了核心競爭力，而且化解了研製過程中的許多風險。

結合新機研製的特點，一航瀋陽所在工程立項之初就編制了專案零級、一級網路圖，規定了全機各系統研製目標和研製進度。在技術設計階段，首次編制了全系統工作開發計劃，規定了子系統級的研製任務和研製節點，爲下達各項工作計劃確定了技術依據。改進專案科研計劃管理體制，變一級計劃管理爲三級計劃管理，使每一項工作任務都分解落實到人。

在全狀態飛機的研製工作中，試驗室試驗和機上地面試驗是重點考核專案，針對每個試驗專案都進行了工作結構分解，設立考核點，明確技術要求和技術責任人，及時暴露專案執行過程中出現的問題，做出風險評估，並提出解決措施。

數位並行工程

一航瀋陽所結合三代機研製工作積極探索和創新基於飛機製造業數位化工程的飛機設計流程、技術組織體系和科研管理模式，不僅確保了重點型號研製的節點，也大大提升了飛機設計能力。爲建立數位化設計和管理的技術體系，提高飛機設計質量和效率，一航瀋陽所結合根據第三代飛機設計和製造、工藝準備和生産工作量大，周期緊張的實際情況決定採取IPT的組織模式並聯合一航沈飛一併開展工作。建立了全新的飛機數位化研製流程。創建了産品數位化定義團隊—IPT，組織結構上打破專業界限，從全所各專業和一航沈飛抽調設計和工藝人員創建了900多人的並行集中聯合設計團隊。其組織管理上具有高度的靈活性和適應性，人員和設備根據任務需要隨時調配；技術上實行分層管理。辦公形式是將900人的聯合設計團隊按部件分成7個IPT集中工作。IPT的組織和管理模式不以研究室專業爲單位，設計各專業高度並行、專業高度融合、更便於組織和協調，組織結構和管理更加合理化、科學化。

實現了設計與生産工藝的高度並行。按照傳統的串列研製流程，如飛機前機身設計圖紙交到沈飛後再進行工藝審查和工裝設計，中間要經過設計更改等流程，需要幾個月或者更長時間。實行了廠所聯合設計後，沈飛工藝審查、工裝設計人員在現場隨時可對完成設計的飛機部件進行工藝審查和工裝設計，有問題馬上進行協商解決。大大加快了工藝設計和審查進度，研製周期大幅度縮短。

採用先進的數位化設計手段。運用先進的電腦硬體和軟體構建數位化共用設計平台，建立了資料充分共用的四個資料庫；建立全機結構及數位樣機，各系統和部件採用三維數位化模型進行裝配、檢查和協調，在電腦前及時發現和解決了協調和結構干涉問題一萬多項，實現了飛機設計的100%並行産品數位化定義、100%虛擬裝配、100%電子樣機。

航電測試工程

三代戰機綜合航空電子系統，結構複雜，新技術密集。爲了在短時間內研製出高水準的航電系統，從方案論證、系統設計、試驗驗證到技術管理，決策者和參研者們精于創新，大膽創新。他們把作戰思想和戰術使用，有機地融進系統設計中，把指揮引導、目標截獲、態勢顯示、目標分配等技術結合在一起，形成強大的體系戰鬥力。完善的系統、分系統方案、數百頁的飛行員操作程式、幾千頁的介面控制文件、十幾萬A4的設計圖紙、數十萬條的軟體程式，還進行了系統、分系統的詳細設計、制定技術規範，最後集成了一套套精細的裝機産品。

爲了最大限度對航電系統進行全面驗證，結合系統的設計要求，試驗人員開發組建了一套集多項先進技術爲一體的動態仿真試驗環境，實現了地面指揮引導與動態飛行仿真、視景、分系統激勵器的有機結合，實現了以戰場環境爲核心的航電系統全任務、全動態的仿真。

材料實驗工程

材料是先進裝備研製的物質基礎。按常規，需要8-10年才能完成的材料研製工程，60餘個參研單位，僅用了4年時間，就取得了突破性進展。填補國內空白的數百項材料，僅試驗用料就近百噸，涉及的材料規格上千個，完成各類試驗幾千項，試驗件達數萬個，保證了三代機後續研製的正常進行，實現了總體上不受制於人的目標。複合材料外翼完成初步打樣設計後，再次碰到了技術難題：打樣結果一定要滿足總體剛度設計指標，否則複合材料結構設計方案的可行性將被打上問號。爲此，主管總師決定在設計階段進行複合材料外翼頻率、模態的對比計算，驗證剛度設計的準確性。頻率、模態的計算是對結構設計人員設計能力的一次挑戰。經過一遍又一遍的計算，一次又一次的攻關，經過多次失敗，最終的計算結果與地面共振試驗實測頻率吻合良好，複合材料外翼設計保證了與金屬外翼的剛度相當。這一結果爲複合材料外翼設計方案的決策提供了科學依據，使結構材料設計向著成功又邁出了堅實的一步。

大噸位、全功能的燃油試驗台的組建，堪稱一塊「硬骨頭」。而科研人員硬是靠自己頑強拼搏和不懈努力，採用全新的設計理念，提出了「綜合性、多功能、可持續發展的試驗與研究相結合」的準確定位，打破技術常規，突破技術封鎖，建成了一座可實現橫滾、俯仰以及倒飛全類比國內技術領先的綜合性多自由度試驗台。在短短三年內啃下了這塊硬骨頭。他們設計了新型液壓系統，系統採用了全機28兆帕的壓力體制、最大流量達215升/分的大功率系統，這在國內尚屬首創。

人機工效工程

飛機生命保障系統配套關係複雜，系統研製涉及的技術領域和行業相當多。年輕的設計隊伍在充分論證的基礎上，結合總體要求和國內實際情況，大膽提出改變原來的系統配套關係，按照飛行員的生理衛生學要求和電子設備通風冷卻要求進行設計改進，關鍵專案全新研製的全系統設計方案。爲了適應三代機研製的需要，電源、電氣專業人員著眼於機電綜合管理和未來多電飛機的發展，對供電系統自動管理和檢測進行了全新設計，開創了機載航空電源技術的新局面。自主開發了可作爲第三代重型殲擊機供電系統試驗的綜合驗證平台；建立了用於飛機內供電系統實驗先進水平的綜合測試系統；首次採用供電系統與全航電系統進行交聯試驗的技術。

座艙作爲飛行員與飛機交流的唯一介面，其重要性可想而知。隨著飛機設計技術的發展，越來越多的飛行作戰資訊需要飛行員瞭解和處理，這也對座艙的設計和改進，提出了更高、更新的要求。工程技術人員將人機工效（PVI）的先進設計理念，貫徹到座艙結構設計當中，首次將三維全數位化綜合設計手段用於座艙設計，實現了邊協調、邊設計、邊完善的並行工作模式。改進後的座艙佈局，採用了先進戰鬥機座艙顯示控制技術方案，切實保證了設計質量和進度。

光電聯試工程

C型件聯試是航電系統研製的重要階段，涉及顯控、雷達、光電瞄準、通信導航、電子對抗等12個分系統，需要驗證、測試的專案超過幾百個，參試單位多、參試人員多，而且試驗周期又很長。來自有關廠所等20多個單位的60餘名工作人員，懷著「絕不讓試驗進度耽誤在自己手里」的熱望，從四面八方彙集到一航瀋陽所，僅用9個月時間就高質量地完成了全部聯試工作，這是國內三代機航電系統研製中歷時最短的試驗專案。

製造工藝工程

一航沈飛是中國殲擊機的搖籃，幾十年來先後研製生産了30多個型號數千架殲擊機。對飛機工藝、生産流程都有著豐富的經驗，但對從來沒有幹過的三代機來說，還是遇到了前所未有的困難。

首先，全公司職工爲掌握三代機新工藝團結奮鬥，頑強拼搏，在原技術資料與實物不協調、工裝與製造依據不協調、工藝設備與製造技術不協調等複雜條件下，高效率地排除占零件工裝總數63%的各類工裝差異問題；處理23萬個A4，占三代機第四階段70%的工藝資料更改；合力解決了一個個技術合作的工藝技術缺陷給整個科研生産所帶來的顛覆性難題。通過三代機的研製打造了一支在工裝製造、數控加工、複合材料、鈦合金加工、試飛實驗等技術領域具有高超技術的一流團隊，使企業的核心競爭力得到全面提升。

其次，第三代機在製造技術上與以往所生産飛機零件結構上最大不同的是，它廣泛採用了鈦合金材料，如飛機中央翼下壁板、機尾整流罩、發動機防護隔欄等鈦合金用量達全機重量的15％。鈦合金所必需採用的潛弧焊、穿透焊、雙弧焊等焊接工藝對於沈飛來說是一個全新的製造領域。一航沈飛和一航材料院、一航製造所組成聯合攻關組，攻下了這一難關。他們反復試驗，僅試驗用料就達800多公斤。像油箱下壁板焊縫全長達47米，現在技術工人都能操作自如，焊出的焊縫又平又好。鈦合金零件焊接技術的掌握打通了三代機生產線，取得了重要的科研成果，填補了國內多項空白。他們在國內首次對飛機常用的鈦合金材料，進行了多種焊接方法的試驗研究，得到了系統詳實的實驗結果；首次對飛機鈦合金重要承力構件的焊接質量，進行系統的實驗研究，優化焊接工藝，獲得優質的焊接接頭；首次針對飛機用鈦合金材料的焊接殘餘應力和殘餘變形，進行靜態低應力無變形方法焊接；首次完成三代機飛機鈦合金裝機零件的合格焊接，爲解決這一工藝難題提供了重要的工藝基礎；爲三代機上採用鈦合金重要承力構件的設計與焊接製造提供了科學依據。

第三，攻克了鈦學銑切的難關。鈦合金化學銑是一種無刀痕、無切削力和零件無協調問題的特種加工方法，精度要求相當高。當時國內還沒有相關的技術資料參數可供參考，這項技術在國內還是空白。然而，鈦銑在第三代殲擊機零件加工中佔有很大比例，地位相當重要，它的技術掌握及應用程度，直接影響著三代機研製的進度和質量。

在鈦合金課題攻關中，他們反復試驗，尋找新的工藝方法，確定了適合的工藝參數，找到了鈦合金最佳化銑工藝，滿足了三代機重點零件的加工需要。他們用國產化銑膠替代進口，降低了成本，保證了質量；解決了化銑樣板與圖紙不符的難題，終於全面掌握了三代機的鈦銑技術。

第四，攻克了三代機進氣道複合材料調節板製造難關。先進的殲擊機大量採用了複合材料，複合材料鋼度強，單位承重是鋁的6倍，隱身效果好，力學性能可預先設計，是當今航空領域衡量飛機製造水平和性能高低的一個重要標誌。他們自行設計製造了排布機、進行了熱壓罐的技術改造，按照複合材料的要求進行了環境改造。三代機進氣道調節板經過工藝裝備的準備、層壓板的研製、下壁板固化實驗，固化加壓點選擇，攻克了樹脂工藝性、工裝協調性、固化參數穩定性等技術難關，順利製造出三代機需要的進氣道調節板，爲獨立完成複合材料元件做出了貢獻。

第五，一航沈飛理化實驗中心首次通過大量實驗確立了「鍍錫-鉍合金」和「鈦銑」分析方法，使新型槽液生產線順利投産；工裝科後機身設計室僅用一個月就複製出了三代機外翼總裝型架，自行設計了機翼翻轉機構、安裝壁板裝置、下架用車、減速器裝置等；特設科攻克了研製電器盒檢測設備難關，他們採用最新的PLC程式控制器技術進行控制，用電腦進行統一管理，採用觸摸屏作爲人機界面的設計方案獲得成功。

改革開放使我國引進先進重型殲擊機成爲可能，從消化先進技術到自主設計創新，從艱難起步到成功首飛，從設計定型到成批裝備部隊，航空工業的幹部職工爲之嘔心瀝血，爲之艱苦奮鬥，他們勇敢地挑戰多項國家級技術難題，圓滿順利地完成了三代機研製的光榮任務，取得了自主創新的重大科研成果，向黨和人民交上滿意的答卷。

中國航空工業第一集團公司28日

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