中國戰鷹探秘(第三集)
央視國際 2004年10月19日 17:35
[解説]
軍事力量是一個國家是否強大的重要標誌。上世紀90年代以來爆發的局部戰爭,都是系統與系統之間對抗的高技術戰爭。以高性能作戰飛機對地面目標實施空中打擊,是現代戰爭的突出特點。新中國的戰鷹已經走過了53年的奮鬥歷程,今天他們將如何應對隨時可能爆發的現代戰爭呢?
1969年7月5日,第一架殲8飛機誕生了,試飛場上人們滿懷希望和期待的心情迎來了久久盼望的一天。
殲8飛機首次飛上了祖國的藍天,多少年來我們自行研製高空高速殲擊機的願望終於實現了。
試飛員興奮地向大家報告殲8飛機首次試飛勝利成功。
但是首飛成功並不意味著可以批量生産直接裝備部隊,而是在每架新戰機定型之前,都要進行近千個科目的試飛,以便發現問題及時改進,直到所有科目全部合格。飛行員鹿鳴東在隨後的工作試飛中發現飛機在跨音速飛行時有嚴重的抖動問題。
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殲8飛機總設計師顧誦芬查故障原因 |
總設計師顧誦芬帶領設計人員共同查找原因並作了大量地面實驗,故障還是未能排除。那麼問題的癥結究竟在哪兒呢?如果找不到原因,研製工作將前功盡棄,新型戰機將無法交付空軍。怎麼辦?面對這道難題,總設計師顧誦芬毅然決定,親自上天,看個究竟。
[同期]總設計師顧誦芬:
當時我們國內的實驗手段有限,風洞尺寸太小所以看不清楚到底震源在哪兒。後來我就跟他(試飛員)提出來要麼就在天上看看。
[同期]試飛員鹿鳴東:
(他)歲數這麼大了,一個是他的求知慾望,解決航空事業心很強。他跟我説,老陸你帶我上去看看。
[同期]總設計師顧誦芬:
我跟他商量,咱們乾脆上天試吧在天上看。在飛機上貼了些毛條子,只要毛條子在哪兒亂就知道哪兒氣流分離。在尾翼上貼了一條條
大概一百多毫米長的毛線,當時那個毛線也不好弄,是憑票買了一斤毛線,剪成一段段以後貼了整個尾翼加上後機身這一帶段,然後我們再採取措施。
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殲8II飛機總設計師顧誦芬 |
[畫面]顧誦芬在飛機上的照片、資料。
[解説]
總設計師顧誦芬上天跟蹤飛機察故障的消息一經傳出,所有的人都被顧總的工作精神感動了,大家為保證顧總的安全設計了最穩妥的方案。試飛大隊長鹿鳴東親自駕機,憑著自己豐富的飛行經驗,保障總設計師的安全。
[同期]鹿鳴東:
他坐在教練機上前面有人飛殲8,他戴著望遠鏡看那,我就給他飛,往裏靠靠看清楚沒有,空中對話也是怎麼樣看清楚沒有,他説看清楚了。開始飛嗎一上去我就問他,顧總身體怎麼樣還可以不?還可以沒問題。我説靠近一點看,然後這邊再看,下邊再看看就使他能夠看清楚 。
[同期]顧誦芬:
我用一個八倍望遠鏡也看不清,我説你再靠近叫老陸,他的膽識比較大儘量靠近。靠近了看有這麼一塊地方,後機身上靠這邊一塊地方那個毛線都斷了,那就很清楚了。在亂流裏面它不是穩定,擺擺擺以後毛條就斷了,所找出那一區分離的地方。
[畫面]顧誦芬查資料、沈飛殲8總裝廠
[解説]
飛機抖動的原因找到了,為了儘快解決問題,他查閱了大量資料,核對了所有的數據,經過反復論證拿出了一套切實可行的解決方案。按照總設計師提出的要求,技術人員和工人師傅對垂直尾翼與水平尾翼左側的結合部位進行了技術處理。試飛大隊長鹿鳴東再次駕機試飛。
飛機起飛了,當飛機跨音速飛行時一切正常,超音速、兩倍音速飛行時一切正常。飛機抖動的現象徹底消失了,這為殲8飛機的設計定型鋪平了道路。
1974年9月16日葉劍英、李先念、聶榮臻在通縣觀看殲8飛機飛行表演,在場的軍政界領導人對新機的出色表現給予了高度評價。
1997年10月,殲8飛機實施了彈射座椅性能驗證,在特製的鐵軌上以每小時1000公里的速度,進行了火箭橇滑軌試驗,飛行員和座椅在預定的3秒鐘內成功地彈射出座艙並安全落地。隨後將這一成果運用到殲8飛機上。大大提高了飛行員遇險逃生時的安全系數。
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殲8II飛機 |
為了進一步完善殲8飛機各項性能,在總設計師顧誦芬帶領下,對殲8飛機進行了一系列的改進、改型。殲8Ⅱ飛機是殲8Ⅰ飛機基礎上改型設計的,約有70%圖紙要改動或重新設計,同時在研製中還要協調改動零部件和未改動部分的關係。全機配套成品518項,共採用新材料7項。根據我國以往經驗,研製這樣的飛機,一般從設計到首飛需要6年左右週期。而殲8Ⅱ僅用了三年多一點時間,這在國內是從未有過的研製速度。重新設計了前機身,改機頭進氣為兩側進氣,提高了進氣道的總壓恢復系數,從而從氣動總體上有了重大突破。
飛機裝載了平視顯示武器瞄準系統,安裝了自動駕駛儀和電子對抗系統,減輕了飛行員的工作負荷,提高了敵我識別和電子對抗能力。它能在複雜氣象條件下攔截轟炸機、殲擊轟炸機,能與殲擊機空戰奪取制空權,並具有較強的對地攻擊能力。
[同期]空軍某師師長王鐵翼:
感覺飛行性能最好的,也就是操縱性安定性比較好的,那就是殲8飛機。不管是殲8A型也好,還是殲8B到現在的殲8D,飛行操作性都非常好,而且空中的續航時間長,作戰半徑大,同時也加裝了一些比較先進的一些電子設備。應該説這個飛機在目前來講國産飛機裏邊來講,應該是一個比較先進的飛機。
[畫面]空軍某師殲8Ⅱ飛行訓練,航展飛行
[解説]
由於殲8Ⅱ戰機的橫空出世,引起了國際航空界的廣泛關注,1996年8月在珠海國際航展上,參觀的人們看了殲82的表演後稱讚它是"空中美男子"。
航空發動機是飛機的心臟,在噴氣式發動機裏有一個部件叫火焰穩定器,它的性能是關係到發動機能否正常工作的關鍵。那麼火焰穩定器是怎麼回事呢?
[同期] 航空發動機專家 吳大觀:
這個火焰穩定器究竟起一個什麼作用呢?好比方我們如果一支蠟燭在那兒,你風一吹它就滅了。如果是加力燃燒室裏面沒有火焰穩定器,你在加力燃燒室裏點不著火,有那麼高的氣流在那兒流動著,你這個要點火是非常非常困難的。火焰穩定器它怎麼會能夠起穩定火焰的作用呢?主要的是它是有一圈做一個圓圈子,帶有角度的喇叭口,這組供油,氣流從這邊流過來,到了這個地方它有一個旋流,你再噴油再點火它就可以燃燒起來。你再噴油點火就可以燒到後面去,你這樣子就可以使得加力燃燒室點起火來繼續的燃燒。
[解説]
自20世紀40年代渦輪噴氣發動機面世以來,V型槽火焰穩定器一統天下。但火焰不易穩定,而且效率低,耗油率高,更可怕的是容易出現振蕩燃燒,危機飛行安全。在世界航空史上,因航空發動機出現"振蕩"燃燒故障而導致機毀人亡的事故並不罕見。幾年來,美、蘇、英相繼搞出了幾種新型火焰穩定器,但性能上沒有重大突破。
但是在中國,卻有一個年輕人傳奇般的實現了這一突破。
這個年輕人叫高歌,在"那場動亂的年代"他畢業于北京航空學院航空發動機係。由於父親被打成"反動學術權威",他被莫名其妙地分配到青海茫崖石棉礦工作。在青海,他一呆就是10年。
[同期]高歌:
在我去這個地方報到的路途上,我就注意到了沙漠裏頭的沙丘形形色色。其中有一種沙丘樣子很好看,像一個彎彎的月牙形。東方的第一名勝是莫高窟,第二名勝就是鳴沙山和月牙泉。月牙泉和鳴沙山有數千年的歷史了,就是一個大的月牙形的沙丘。白天去的遊客很多,把鳴沙山的沙子都踩下來,搞的形狀有所破壞,夜裏頭一夜大風第二天你去看看沙丘恢復原狀。
[解説]
在大風怒吼的沙漠裏,其它形狀的沙丘都被吹跑了、變形了、有的遷移了,惟獨月牙型沙丘頑固的站在那裏。
[同期]高歌:
我當時就想了,這個沙丘為什麼這麼穩定呢?它如果能夠一直停在那兒,停上幾十年幾百年甚至上千年,那必然有它的道理。當時我也做了一些實驗,比如説找一些紙屑等等的放在沙丘上頭,讓風吹著它。結果我發現風吹過了沙丘以後就形成了一些漩渦,這些漩渦很有規律,一方面往後轉一方面還有一部分好像龍卷風一樣往沙丘兩個月牙尖上抽吸,總是這樣往兩邊抽吸這樣一個氣流結構,當時也就是覺得好奇而已並沒有想怎麼樣利用它。
[解説]
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高歌與導師寧榥在一起 |
1978年,高歌考回母校北京航空學院航空發動機係讀研究生。在我國著名燃燒專家寧榥教授的指導下,高歌毅然選擇了沙丘駐渦火焰穩定器的研究課題。
[同期]高歌:
寧榥教授就非常地感興趣,我向他講述了沙丘的形狀以後,他説這裡頭一定有道理。沙丘要穩定沙丘後邊的漩渦就肯定是穩定的,它要是不穩定就把沙卷跑了,你好好研究研究一下到底是什麼道理。
[解説]
於是高歌就找工人師傅一起,自己動手用鐵板敲出來一個沙丘前弧面形狀的月牙型實驗器,然後放在小實驗室裏做吹風試驗。實驗結果讓人振奮,高歌把這個實驗結果向專家做了彙報,大家感到既驚訝又不敢相信。
[同期]高歌:
有一位老教授他個性非常的開朗,他就説了這怎麼可能呢?從第一屆國際燃燒學會的文集查到第十九屆,沒有哪一屆的文集裏頭有任何一篇文章説阻力小了能穩定性大,這個東西很難叫人置信。後來我們説實驗結果如此,後來老教授去看了我們的實驗,看完以後他信服了,他説對是這個樣子。
[解説]
高歌不負導師的殷切期望,經過刻苦攻關,找到使旋渦穩定的途徑和方法。1980年底,沙丘駐渦火焰穩定器原理試驗取得成功;火焰燃燒的穩定範圍提高了好幾倍。還能降低燃油消耗,增大發動機推力,可謂一舉多得。
[同期]高歌:
很多領導都到現場去進行現場的指導,這個實驗結果是非常令人鼓舞的,就説沙丘穩定器裝上去就顯示了優越的性能。410廠(瀋陽發動機廠)當機立斷,説把我們現在生産的這種發動機全部都改成沙丘駐渦燃燒系統。這一改以後連過去倉庫裏頭十多年累積下來的不合格産品,就是推力不合格推力達不到軍方規定的額定值,把那些發動機全部都搬出來,一個一個全換上這種穩定器。裝上這種穩定器以後測試結果就發現,發動機推力一次試車的合格率是100%。
[解説]
著名航空專家吳仲華教授對高歌説:"你在青海10年能有這個重大發現,值得!"1984年12月1日,國家發明獎評審委員會經過嚴格審核,決定給高歌等研究成功的"沙丘駐渦火焰穩定器設計理論及方法"頒發國家發明一等獎。
著名科學家錢學森高度評價這一成果,認為它是一項"為中國人爭氣的、很有價值的重要發明,是一個很大的技術突破,是在航空發動機領域裏的重大建樹。"
[畫面]一組國外殲擊機、轟炸機的鏡頭
[解説]
上世紀70年代末、80年代初,一些國家的空軍先後裝備了留空時間長、雷達、機載設備先進、載彈量大、性能更優越的換代戰機。
為了趕超世界先進水平,滿足未來戰爭的需要,我國急需研製一種在平時能對敵人起威懾作用,戰時能取得局部戰爭主動權的新機種,超音速殲擊轟炸機。就我國當時的技術儲備和設計條件能完成這樣的設計嗎?
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飛豹飛機總設計師陳一堅 |
[畫面]陳一堅院士一組工作鏡頭
[解説]
西安飛機設計所為了國家的需要,迎難而上承擔了新戰機"飛豹"的設計任務,1982年國家國防科工委任命陳一堅為"飛豹"的總設計師。
[同期]飛豹總設計師陳一堅:
什麼是殲擊轟炸機呢?實際上就是殲擊機和轟炸機兩個不同的機種結合在一架飛機上。它一個特點就是帶著很多各種各樣的武器,可以對空的、可以對地的、可以對海的各種各樣的炸彈,各種各樣的激光彈,導彈都要帶。就是帶彈量非常大,它把要攻擊的地方、目標攻擊完以後,它本身是一個殲擊機。因此它的定義就是以攻擊轟炸為主殲擊機為輔的這麼一個機種。
[解説]
在剛剛開始設計新戰機時他們就遇到了許多新的問題,兩個完全不同的機種結合在一起設計還從來沒有搞過,究竟怎麼搞誰心裏都沒底。
[同期]飛豹總設計師陳一堅:
那個時候我們的手段又非常落後,以規範為例的話那要按蘇聯的規範技術去設計,那肯定是完不成中央軍委給的這種技術指標。還有一種做法,就是冒非常大的風險轉到國際接軌,就是轉到美國規範軌道上面來。
[解説]
由於所有的設計人員包括總設計師自己,都沒有用過美國的設計規範。前面的路是坦途還是坎坷?怎麼走,能不能走好?總設計師面臨艱難的抉擇。
[同期]飛豹總設計師陳一堅:
我們中國人要走出中國人自己的一條路,也不能按美國人幹,也不能按蘇聯人幹,憑這股勁中國人遇到困難沒有克服不了的。我自己過來的,過去也是遇到多少困難也都是這麼克服的。有一條就是相信自己能夠闖過這個難關。
[解説]
西安飛機設計所的設計人員,在總設計師陳一堅的帶領下,選用國際上先進的軍用飛機設計方案,經過反復比較,從四種不同形式的氣動佈局方案中優選出合理的方案。在對全機設計進行測重計算時結果顯示飛機重量嚴重超標。
[同期]飛豹總設計師陳一堅:
剛開始的時候超重五百公斤左右,那個時候我們就下定決心全所動員重新推倒重來,你沒有這種決心那個重量下不來,就是跟同志們説清楚,這五百公斤下不來我們就別幹了。大家還是心很齊,那時候從方案開始從細節開始大家都減輕重量。
[解説]
推倒了原來的方案重新開始,從設計、材料、工藝各個環節減輕飛機重量。
[同期]飛豹總設計師陳一堅:
那時候已經開始有獎勵制度了,要知道在蘇聯米高揚集團它減輕一公斤是多少?是一千金盧布獎金,這個重量是金子就是金子的價錢。我們那時候沒錢,意思意思幾十塊錢大家高興高興就是了。
[解説]
為了控制全機重量,他們從飛機強度、材料、工藝多方面考慮,對飛機的空氣動力、操縱穩定和重心進行綜合平衡,不僅把超重部分減下來,還比設計指標重量輕了180公斤。
這是為飛豹戰機配套的秦嶺發動機試車現場,每台發動機試車總經理、總工程師都會早早來到現場檢查點火前的準備情況。經過對每個環節的詳細查詢,總經理馬福安下令試車。工程師按下按鈕電腦儀錶顯示一切正常,當推力加至設計要求的最大限度時,一切正常。又一台發動機成功通過了點火實驗。
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西安航空發動機(集團)公司總經理馬福安 |
[同期]西安航空發動機集團公司總經理馬福安:
秦嶺發動機是1975年12月13日中國政府和英國政府共同簽署的合同,購買了羅爾斯羅伊司公司的設計動力。但是這臺發動機的三源流的設計思想,是我們中國航空界的元老吳仲華先生設計的提出來的理念。可以這麼説,所有的動力當中航空發動機是最難的。上萬個零件,每一種零件每一個部件,它對材料的要求對工藝的要求是非常非常艱難的,要求非常嚴格。
[同期]總工程師李夢珍:
這個秦嶺發動機,它這個葉片的數量非常多。這臺發動機大概有三千多種這樣的壓氣機葉片,有三千多片壓氣葉片。這個葉片的製造工藝是比較難的,過去我們在生産秦嶺發動以前,主要是人工拋光這個葉片的形面。拋光這樣一個葉片的形面,大概要兩個小時左右。但是,我們引進了秦嶺發動機以後,我們就改為精鍛,就是精密鍛造。就是在鍛錘上用榔頭一打,大概一分鐘到兩分鐘就可以生産出來。在精鍛這個技術在我們國內也是首次的採納。在我們做的葉片當中,精鍛時打不出來,一個尺寸超常,另外在實測當中由於尺寸不合格葉片折斷,在實測當中斷了。結果經過我們的工人技術人員的共同努力,分析採用了現今一些檢測方法來控制這個質量要求,最後達到了産品的要求,經過試車完全滿足要求。
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殲擊轟炸機(飛豹飛機) |
[解説]
當"飛豹"進入試製階段後,參加研製的科技人員和工人師傅緊密結合,攻克了一個又一個難關。
1988年12月14日"飛豹"在西安首飛成功。一個月後"飛豹"再次沖天,為中央軍委領導進行飛行表演,獲得一致好評。
1989年9月29日飛豹戰機正式移交飛行實驗研究院進行第二階段調整試飛,一次試飛員黃炳新在進行一個科目的實驗飛行時,發生了一個驚心動魄的險情。
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試飛員黃炳新 |
[同期]試飛員黃炳新:
第三次在試飛的過程中,突然在高度5000米,飛機從馬赫數0.98增到表速1180公里的時候,為了找出這次的振動原因,我繼續往前加速飛行,當表速飛到1195公里的時候,我在飛機上聽到一陣響聲,響聲很大,這個時候我想這個響聲從哪出來的,因為響聲出來之後飛機沒有振動了,然後我一蹬方向舵一看是沒有反應,我判斷飛豹飛機的方向舵飛掉了。
[解説]
飛機失去了方向舵,方向已無法控制,此時飛行時速1千500公里,高度5000米以上,地面指揮多次呼叫都沒有收到試飛員的回答,空中到底發生了什麼呢?
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