心存遠志 展翅高飛——大型運輸機鐵鳥研製團隊創新研究紀實

心存遠志 展翅高飛——大型運輸機鐵鳥研製團隊創新研究紀實

大型運輸機鐵鳥項目獲得國家科技進步獎二等獎

隨著時代的發展,我國軍隊也緊跟創新的步伐,各種先進武器的相繼面世,助力國家戰鬥力不斷提升。2013年1月26日,承載著幾代航空人夢想的大型運輸機震撼首飛,向世人展示了中國航空工業的實力。在託舉鯤鵬躍升藍天的幕後英雄中,航空工業第一飛機設計研究院鐵鳥試驗團隊是尤其值得稱讚的一支隊伍。

大型運輸機鐵鳥是目前國內規模最大、集成度最高、技術最複雜的鐵鳥,集成的試驗件數量比B777飛機要多出兩倍,其主要性能指標超越了國際上同類型的大型鐵鳥。

一飛院這個僅有36名成員的團隊,僅用一年零八個月便組織完成近百套地面設備的建設、成功搭建國內綜合程度最高的綜合試驗檯架,並用不足國外同類試驗二分之一的時間,完成了幾十項重要試驗,攻克了一系列關鍵技術,有力確保了大運安全、按時首飛。

2019年1月8日上午,大型運輸機鐵鳥項目獲得國家科技進步獎二等獎。榮譽的取得是一飛院“技術立院、創新前行”的高水平成果的體現,更是項目團隊發揚“飛豹精神”的體現。

大膽創新下的提速

視線拉回到2010年4月11日,那天,鐵鳥研製突擊隊成立了。突擊隊包括兩個攻關組:鐵鳥配套設施攻關組、鐵鳥臺架攻關組。2011年底,隨著四項鐵鳥試驗的開試,標誌著國家重大專項中難度最大、交聯關係最複雜、持續時間最長的大型試驗——鐵鳥綜合試驗就此拉開序幕。

然而,臺架發圖早於飛機發圖、臺架建設與試驗交叉,再加之需要開展“目前國內功能最全、規模最大、最為複雜的航空集成試驗”,使得鐵鳥試驗團隊的工作從一開始就困難重重。他們所要面對的是:跨越式的任務需求,巨大的技術難度和風險,壓縮到極限的進度,以及自身所存在的技術儲備不足、人力資源緊張等一系列問題……

按部就班行不通,只能另闢蹊徑。在總設計師唐長紅院士的指導下,團隊採用了一系列行之有效的方法將一個個“不可能”變成了“可能”。

在臺架搭建中,鐵鳥團隊打破專業分工限制,運用“模塊化思想”,將複雜的鐵鳥試驗檯分解為結構相對獨立、功能相對完整的六個模塊來進行設計和加工。每個模塊設置一名設計主管,並由資深專家牽頭在各模塊的基礎上實現整體集成,有效提高了臺架的精度和建設效率。

與此同時,另一項浩大的工程也在考驗著他們,那就是地面配套設施的建設。如果把鐵鳥臺架比作鐵鳥試驗的骨骼的話,那麼地面設備就是鐵鳥試驗的血管和神經,它給鐵鳥試驗提供了能量並能感知鐵鳥的健康狀況。為此,團隊骨幹一起統籌規劃、精細管理,並提出“試驗引領,通用為先”的理念,在鐵鳥臺架建設的過程中,近百套地面設備在攻關組所有成員的共同努力下,如雨後春筍般慢慢地呈現在大家面前,並逐漸完成了自身的調試和聯試,靜靜地準備著試驗的開始。

如果說試驗檯架是骨骼,地面設備是血管和神經的話,那麼試驗件可以比喻成什麼呢?它就是五臟六腑。沒有它,鐵鳥試驗就失去了試驗的對象,作為鐵鳥試驗的核心,它的安裝就顯得至關重要。

隨著鐵鳥臺架的陸續加工完畢,過渡件、試驗件的精確安裝定位成為重中之重。整個鐵鳥共有過渡件3000餘件,試驗件包括1300多項機載設備和12000多件結構件,其中數千個安裝接口均需要鐵鳥設計團隊為其設計安裝位置,偌大一個鐵鳥臺架就像一架真實的飛機,所以,行業內也稱鐵鳥為第“0”架飛機,這對於整個鐵鳥臺的安裝定位提出了極大的挑戰。

試驗中,團隊利用臺架空間大等優勢,採用“並行工程”的思路,全面統籌鐵鳥試驗與分系統試驗,精心做好試驗規劃——將試驗項目分解為分項目、再到子項目、任務條目,按小時倒排進度,科學分段實施。同時堅持“試驗上崗會”制度,做到“剛性計劃、動態調整”,有效提高了試驗效率,並創出了“奇蹟”——飛行控制系統首飛前鐵鳥試驗週期僅為國際同類飛機如波音777飛機試驗週期的一半,且完成的試驗任務量還超出20%。

使命與擔當的自覺

“在大飛機領域,我們是後來者,波音、空客是我們追趕的目標,與波音、空客相比,我們的優勢在哪裡?技術上沒優勢,能力上沒優勢,經驗上更近乎空白,我們唯一的優勢就是黨的領導和社會主義制度。”

“辦好中國的事情關鍵在黨”——這是規律、也是經驗。這條規律和經驗對於央企和國家重大專項來說,就是“思想是行為的先導”。要想提升行為能力必須提高思想水平,管型號必須管思想。

思想是無形的,而思想的力量卻是無敵的。大運鐵鳥研製一線處處可見這樣的場景:一面面紅旗迎風飄揚,每一面旗幟上都寫著幾個大字——黨員突擊隊。共產黨員們面對黨旗莊嚴宣誓:創先爭優,攻堅破難,用一流業績為黨旗增輝。

鐵鳥團隊所在飛控液壓設計研究所黨總支書記薛峰有個樸素的認識,對於基層黨組織,如何以政治建設為統領,就是要讓同志們清楚地認識到我們承擔的型號是落實習近平總書記新時代強軍思想的具體體現,是實現強國夢強軍夢的具體載體,牢固“四個意識”,堅定“四個自信”,堅決做到“兩個維護”,就是要不折不扣完成任務,踐行航空報國的使命。

在大運鐵鳥的研製現場,在急難險重的任務面前,在艱苦攻關的關鍵時刻,總能看到共產黨員的身影,他們在用行動告訴周圍的人:“我是黨員,向我看齊。”“我是黨員,跟我上!”

鐵鳥臺架中數以千計的機載設備、數以萬計的試驗件,以及數千個安裝接口,均需要妥善“歸置”。為了快速精準定位,鐵鳥團隊大膽提出利用飛機型架+激光定位的方法進行試驗件安裝,達到了多快好省的目的。那段時間,鐵鳥團隊不厭其煩地與各大製造廠進行詳細協調溝通,沒日沒夜地泡在試驗廠房,全然沒有了“今天”和“明天”的區別……

在這個團隊中,瀰漫著一種非常樸素的英雄主義情結,“正如上戰場的目標是衝鋒陷陣一樣,我們被賦予了一項任務,就會千方百計想著如何完成它。”試驗主管支超有表示。

變形機翼的設計是一個難題。如何讓笨重的臺架像鳥兒的翅膀一樣“自由飛翔”,這個問題一直困擾著團隊。此時,一個年輕的設計師陶剛挺身而出,承擔起了這項重任。他不分工作日節假日泡在辦公室,協調方案、查閱資料、討論問題、請教專家……最終採用直線滑軌、連接球鉸、滑動叉耳結構,並通過液壓伺服控制加載方式成功地讓鋼鐵機翼實現變形。

在團隊中,加班和倒班幾乎是自然而然。最多時,團隊成員會在六個戰場同時開戰。無論是熱戀中的青年、高考生的家長,還是襁褓中嬰兒的父母,大家都毫無怨言地適應著“兩班倒”,甚至“三班倒”的工作模式。

在大型運輸機鐵鳥項目研製過程中,飛控液壓設計研究所黨總支堅持“黨建就是中心工作”“技術立院,創新前行”的理念,牢固“航空報國”的初心,踐行“三個成為”的使命,在黨建促科研方面,提出了飛控液壓設計研究所的初心和使命。

“我們今天的努力不僅是為了完成大運這個型號,也是為後續其它型號的開展奠定基礎。”正是在這一理念的指導下,團隊中每位成員都十分注意知識的積澱。在試驗中,團隊率先規劃了完整的文件體系,將試驗前準備、過程控制以及後續總結等全流程的工作規範了下來,並針對每項試驗任務,編寫“任務單”,做到了忙而不亂,也對後續的型號工作頗有借鑑意義。此外,在試驗任務推進期間,團隊出版技術專著5部,共申請專利15項,發表各類論文5篇。

智慧和汗水澆灌出美麗的成功之花

團隊在鐵鳥試驗中成功攻克了大型複雜系統綜合集成和並行協同試驗等難題,創新發明了知識驅動的數字化試驗技術、柔性在線測試技術、基於專家知識的試驗結果評判技術、機載信息與測試信息的數據融合技術等處於國際領先水平技術,圓滿完成了既定任務。

大型運輸機鐵鳥研製中,在充分研究國際先進的A380、A350、B777、B787、F35等飛機鐵鳥基礎上,提出和運用了模塊化與組合式架構等一系列先進技術,成功解決了複雜結構件模擬和安裝、機翼變形模擬、臺架剛度設計、並行協同試驗等一系列技術難題,開創了鐵鳥研製的多項第一,有力支撐了大型運輸機安全首飛和持續試飛,為大型運輸機研製成功做出了重要貢獻,形成的技術成果對今後的大中型飛機/特種飛機鐵鳥研製具有普遍指導意義。

鐵鳥以系統論、信息論、控制論為技術基礎,創新應用了機械、電氣、液壓(機、電、液)+信息的綜合集成方式,突破傳統的機、電、液系統的綜合,攻克了大型複雜系統綜合集成的諸多難題,是典型的大型、複雜系統綜合集成的成功實踐;發明了模塊化組合式鐵鳥試驗檯研製方法,優化了結構,簡化了設計難度,提高了效率;創新了獨立異構的能源系統、測試控制設備的綜合集成,實現了物理互聯+信息互連的信息物聯網(CPS)構架;發明了以模擬機翼變形為基礎,支撐機翼結構變形狀態下系統試驗;發明實踐了數字化柔性在線測量技術,提高了測試可靠性。

團隊以出色的成績多次獲得嘉獎:2012年榮獲“陝西省勞動競賽示範崗”稱號,2013年榮獲陝西省航空工業管理局“工人先鋒號”稱號,2014年榮獲“全國工人先鋒號”稱號。2017年“大型運輸機鐵鳥”榮獲中國航空工業集團公司科技進步一等獎,以及國防科技進步一等獎,2018年“大型運輸機鐵鳥”獲國家科技進步二等獎。

“梅花香自苦寒來”。大型運輸機鐵鳥項目在實踐中,形成了完全的自主知識產權,取得授權專利、軟件著作權、技術專著、行業標準及學術論文等80餘項,標誌著我國飛機鐵鳥技術到達了一個新的高度。

鐵鳥人像早晨的陽光,總是朝氣蓬勃,充滿希望。在紛繁中,總能找到清晰的目標;在耕耘的田野上播撒創新的種子,收穫著青出於藍而勝於藍的碩果。鐵鳥人,懷揣著“科學家精神”去創新,用創新驅動飛機集成試驗環境條件建設,邁上“工程師文化”的實踐之路,不斷攀登著飛機系統集成試驗驗證的高峰。(作者:崔斌峰 劉鋒)


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