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欧宝平台为“阿娇”坚守十二载

发布时间 : 2023-08-01 06:37:24

  欧宝平台《张江科技评论》是由上海科学技术出版社与上海市张江高科技园区管理委员联合创办的一本科技评论类杂志。该刊报道评价国内外创新性科学技术的发展趋势及其商业价值,介绍上海在建设全球领先科创中心进程中的制度成果、技术成果、创业成果,推动产学研密切协作,促进科技成果转化,服务经济转型发展。

  1990年,赵克良硕士毕业,来到西安飞机设计研究所,从事民机总体气动设计工作,一干就是15年。15年的时间里,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民机研制工作,也正是这段经历促使他在民机设计的道路上走得更远。

  2017年11月17日,当听到“ARJ21新支线飞机迎来投入航线名旅客”的消息时,赵克良激动不已。就在同一天,还有另外一个好消息让他心花怒放,“ARJ21新支线中国好设计金奖”。此时,赵克良正在办公室加班录制视频宣传片。

  “我手里拿着的就是ARJ21飞机的模型,大家可以看到欧宝平台,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……”视频中不时传来赵克良自信满满的解说声。作为主管ARJ21-700飞机总体气动专业的副总设计师,赵克良已在自己的岗位上为这个被中国的机长们亲切称为“阿娇”的ARJ21飞机默默坚守了12年。

  在陕西西安,有一个地方叫作阎良,那是一个航空工业发达,集飞机设计、制造、鉴定、试飞于一体的著名“航空城”。

  从国产第一代轰炸机——“轰六”诞生,到我国第一架歼击机——“飞豹”研制成功,再到空中加油机、大型战略运输机的相继问世,许多飞机都在这座城里诞生。赵克良身处其中,从小就感受着我国航空工业发展的日新月异。

  1965年,赵克良在阎良出生。1983年,他高中毕业。18年的时间,赵克良与航空结下不解之缘,从小就立志要成为一名民机设计师。

  “童年时代,机场就是我的游乐园。”每每提起“童年”“机场”,赵克良总是如数家珍般滔滔不绝。“幼儿园、小学、初中、高中,我的同学和从小一起玩大的发小都是家里搞航空的子弟,我们平时跟父母、长辈聊天也都是航空领域的术语。”赵克良笑容满面地告诉记者。

  “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,很长一段时间里,机场成了我常去的地方。”据赵克良回忆,小时候,爸爸妈妈喜欢带着他去机场看飞机,看着飞机的起降,赵克良的脸上总是充满着激动和好奇。后来,一到周末,他就约上三五个小伙伴跑到机场,爬飞机、看飞机。

  正是从小受到航空报国信念的熏陶,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,毅然走上了他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。“从本科到研究生,从飞行力学到空气动力学,我选的都是名牌院校里有关民机设计最经典欧宝平台、最古典的专业,为的就是学深悟透,将来能学以致用。”赵克良坚定地说。

  1990年,赵克良硕士毕业,来到西安飞机设计研究所,从事民机总体气动设计工作,这一干就是15年。15年的时间里,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民机研制工作,也正是这段经历促使他在民机设计的道路上走得更远。

  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,所以实施起来困难重重。2005年,中航工业第一飞机设计研究院上海分院成立总体气动室,赵克良被委以重任,与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,带领设计师头脑风暴、集思广益,为各个专业量身定制减重计划;另一方面,由于技术难度太大、涉及专业太多、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。” 中国商飞上海飞机设计研究院总体气动部性能与航线分析室李栋成说,“为了解决好这一难题欧宝平台,克良总多次召开技术讨论会,组织专家一遍又一遍地宣讲、讨论,帮大家积极寻找减重的办法。”

  “那个时候开会讨论的频次虽然很多,但每次会议都突出重点,能学到不少新东西。”中国商飞上海飞机设计研究院总体气动部操稳特性室付琳回忆起此事显得格外欣喜,“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,确定小方案,然后再由他指明方向,形成总报告。每一次会议结束,大家都能从中学到新的东西。”

  “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:“这次会要解决的问题有哪些?该引导大家说些什么?”特别是在研讨时间有限、很多技术性难题都亟待解决的关键时刻,赵克良认为开会时应有所为、有所不为,抓住关键问题,突出主要矛盾显得十分重要。

  赵克良觉得:“只要下苦功夫,花足时间,把人员组织起来,相关会议跟上去,任务配合好,一切问题都不再是问题。”在赵克良的带领下,在设计人员的共同努力下,通过翼梢小翼、襟翼支臂整流罩、翼身整流包的设计优化,ARJ21-700飞机成功减阻、减重,设计指标满足,2006年顺利通过国防科学技术工业委员会的评审。

  在赵克良身边,常有人会问起:“军用飞机的失速试飞与商用飞机的失速试飞有何不同?”每当听到类似的问题,赵克良总是不厌其烦地说:“军用飞机更加注重安全性,而商用飞机则要既能满足适航条款规定的安全性要求,又能让航空公司盈利,获取最大的经济效益,在安全性与经济性之间寻找平衡点。”

  出于航空安全的考虑,中国民用航空局(CAAC)和美国联邦航空管理局(FAA)都对飞机的失速速度、失速特性等问题作出了明确要求,《中国民用航空章程》第25部运输类飞机适航标准(CCAR-25)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及短舱的尾涡区内,在失速问题上不可避免地存在“天生”的缺陷,验证的难度也更为突出。

  赵克良认为,要想克服这个“天生”的缺陷,首先就要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,才能在此基础上采用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条款要求。”赵克良解释说。

  按照CCAR-25的要求,为了吃透飞机的失速特性,赵克良带领团队夜以继日地论证、攻关,终于在ARJ21-700飞机上成功设置了失速保护系统(推杆器)。这样一来,当飞机接近失速时,失速保护系统会通过振杆器、语音和视觉图像提供清晰可辨的人工失速告警,在飞机达到推杆迎角时,通过自动推杆器强迫推杆防止飞机进入失速状态。

  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飞机失速试飞历时两年时间。两年时间里,赵克良始终与一线设计师、试飞员待在一起,他们经历了一个异常艰难的过程。

  “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,并整理当天的试飞数据,保证第二天早上和飞行员交底的文件。”设计师李栋成回忆起当年失速试飞时的场景仍然历历在目。

  “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3个月的等待时间。这样一来,就极大地影响了失速试飞的进度。”赵克良说。正是每一次软件更改、参数调整的来之不易,才让大家更加珍惜每一次试飞的机会。“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。”赵克良欣喜地说。

  12年、144个月、4380天,为了“阿娇”,赵克良甘愿坚守十二载。从一名普通的民机研发人员到如今担纲重任的型号副总设计师,从2002年ARJ21-700飞机项目正式立项到2017年已满载旅客突破3万人次,这条路有多远我们无法丈量,但赵克良用他的踏实付出将个人事业与大飞机梦想紧密相连,并一步一步走到了现在。“未来,如果‘阿娇’还需要我,我仍旧愿意为她坚守下一个12年。”赵克良的话掷地有声,温暖且充满了坚毅。

  赵克良,研究员,博士,上海市领军人才,享受国务院特殊津贴,曾荣获国家科技进步奖1项,省部级一、二等奖多项。先后担任中国商飞ARJ21-700飞机、C919飞机型号副总设计师,大型客机外场试验队副队长。长期从事飞机总体气动设计、试验试飞及适航取证工作。

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