就这样,原本讨论是否须做地面联试的会议,变成了讨论试验实施方案和协调各方面的试验准备工作会议。后来,地面联试圆满完成,对保证试飞安全和减轻试飞压力提供了重要的技术支持。
3.受油机的降噪攻关
歼8ⅡD受油机加装插头/锥管式受油杆之后,在飞行过程中产生的噪声使座舱内的噪声水平明显上升,这对通信和飞行员的生理与心理都带来了不良影响。
其实,此问题早在沈阳地区调整试飞时就已有反映,但是由于对噪声量级和影响的严重程度没有深刻认识,因而并没有着手解决。
在飞机转到试飞院进行鉴定试飞过程中,关于座舱噪声高的问题再次反映出来。当时杨凤田常务副总师和试飞院张克荣总师商量之后,主要采用被动防护方案,即寄希望于改进飞行员的头盔,主要是提高通信耳机部位的隔声/降噪效果。这个方案“暂时”解决了问题,飞机也完成了设计定型并交付部队。
但在飞机交付部队之后,空军飞行员带固定受油杆飞行时,座舱内噪声过大的反映又逐渐增多,而且日益强烈。作战部队将这个问题反映给了空军领导,之后将降噪攻关的任务交给了空一所。空一所在研究了噪声产生的机理后,认为从源头治理才是上策。经过论证,空一所设计了将受油杆圆形截面改为翼型剖面的几种方案,并制作了试验件准备装机试飞验证。
作为歼8ⅡD受油机的设计单位,601所应邀派人参加了空一所的方案评审与配合试飞等工作。这件事对李明产生了很大触动,他认为,作为飞机总体设计单位,应该有责任把部队使用中反映强烈的问题尽快研究加以解决,而不能回避问题。用被动防护方案,头盔只能有几种规格,而飞行员的头形与听力千差万别,改进头盔难以一劳永逸,他将这些情况和想法告诉了杨凤田副总师和总体室,要求他们除加快改进头盔外,要对降低噪声源的方案加以研究。不久,601所也研究设计了改变加油杆倾角的几个方案的试验件进行试飞。在上级机关的主持下,601所和空一所将选中的方案在海九师进行了对比试飞,最后,上级机关决定采用601所方案。就这样,到2000年,降低歼8ⅡD座舱噪声的攻关才算结束,这已是飞机设计定型4年后的事了。李明说,这次攻关再次告诫我们,搞装备建设的人必须牢固树立为部队服务的观念,不是口头上讲,而是落实在行动上。
歼8Ⅲ飞机起落架液压锁自动开锁故障的排除
歼8Ⅲ飞机起落架作动筒液压锁自动开锁故障,是1994年12月2日在沈飞公司试飞站首次发现的。当时,液压专业及分管起落架研制的副总师认为,该机起落架液压锁的原理和设计是继承歼8飞机的,设计方面不会有什么问题,故障可能是污染物卡住管路系统中的两个单向阀中的一个造成的。因而,自动开锁故障并没有引起太多的关注,而是被当做偶发故障处理了。
但是在随后的1996—1997年,歼8Ⅲ飞机在试飞关键时期自动开锁故障却一而再、再而三,甚至再四、再五地发生。1997年4月25日,歼8Ⅲ01架飞机在试飞院开车后约36分钟时,第五次出现作动筒自动开锁故障。3架歼8Ⅲ飞机被全部停飞。直到这时,总师系统才意识到了问题的严重性。
当时,李明已经不再担任歼8Ⅲ飞机的总设计师,而将主要精力放在了“十一号工程”上,所以所里组织人员对自动开锁故障排故攻关,并没有人来找他。
但李明说:“歼8Ⅲ是中央领导非常关心的‘争气机’,也是我们在最困难的时候争取到的项目,所以看到故障久攻不克,飞机停飞影响很大,于是,我就自己参加了攻关。”
由于自动开锁故障频频出现,李明认识到问题很可能出在设计上,于是他调出了液压系统中起落架收放控制系统的原理图进行分析。
当时吴正勇和杨祯祥副总师也在研究分析。歼8Ⅲ起落架收放控制系统与歼8Ⅱ飞机的收放控制系统相比,曾进行过一些更改,但是在自动开锁故障出现后,又将所做的改动重新改回,即与歼8Ⅱ飞机起落架收放控制系统原理相同,因为歼8Ⅱ飞机从未出现过起落架作动筒自动开锁故障。
李明认为,尽管原理图一样,但两架飞机的液压系统的实际运行条件和状态有可能是不一样的,要通过一些试验测试来发现其中的区别;另外,原理图中的成品附件参数的动态变化会不会起作用呢?对着原理图,他进行了反复分析思考。
“单向阀是否有泄漏量?”李明问杨祯祥副总师。杨祯祥回答说:“技术条件允许有一定的泄漏量。”
如果单向阀允许有一定的泄漏量,在液压油泵供压条件下,油液的工作温度随系统运行逐步升高后,会通过单向阀渗漏到作动筒放下腔的管路中去,而一旦散热后,油温下降,就会使放下腔压力减小,甚至为零(后来的试验表明,还会出现负压),这就可能导致液压锁自动开锁。
同时,李明又了解到电磁阀也允许有泄漏量,这就会对作动筒的放下腔和收上腔的压力差带来瞬态冲击,这样在某些状态下,液压锁是可能自动开锁的。
潘祥生副总师根据李明提出的分析结果和思路,组织在“铁鸟”台上进行了试验研究。试验结果表明,歼8Ⅲ飞机的作动筒收上腔的压力(随工作液温度变化而变化)明显地高于歼8Ⅱ飞机,存在着稳态开锁的可能;电磁阀转换瞬态,冲击压力高于一定值时,也可能打开液压锁。
由于试验复现了故障,也找到了故障原因,就可以采取有效措施加以解决,困扰已久的自动开锁问题终于被排除了。
一个创意,催生了歼8H
在早期的歼8Ⅱ飞机上,采用的是208单脉冲雷达,该雷达的作用距离比较小,与加装的A弹射程不匹配,因而不能完全发挥导弹的性能。“八二工程”时,美国方面为歼8Ⅱ飞机提供的是F-16飞机上用的APG-66雷达,该雷达与A弹射程匹配比较合理,因为该导弹就是参照美国的“麻雀”Ⅲ导弹研制的。
“八二工程”停止后,国内开展了“八三工程”,电子工业部14所在多年预研攻关的基础上,为歼8Ⅲ研制了1471脉冲多普勒雷达,主要性能指标是参照APG-66雷达确定的。在该雷达研制的过程中,李明作为歼8Ⅲ的总设计师曾与14所的专家进行过讨论,考虑到歼8Ⅲ飞机允许的天线口径比较大,所以在发射功率基本相当的条件下,雷达的探测性能应该更好一些。但是,14所的专家们认为,虽然天线口径大了一些,但我们的平板缝阵天线的制作工艺水平有限,天线增益只能大体相当。除了天线之外,其他器件的性能与先进国家相比也有一定差距,所以1471雷达能达到APG-66雷达的性能已经相当不错了。
1995年前后,国内开始研制霹雳×空空导弹,配装新研制的霹雳×导弹,1471雷达的探测距离显得偏小,与导弹不太匹配。
一次,在成都参加歼10飞机工作会议,李明发现14所为歼10研制的雷达探测性能优于1471雷达,两种雷达的发射功率虽然相近,但前者的天线口径比歼8Ⅲ的小很多。在向14所负责雷达研制的邵副总咨询之后,李明才知道原来是在这种雷达上采用了脉冲压缩技术。这是一种数字脉冲技术,是对雷达信号处理算法进行改进,主要是软件改动,不需要对雷达本身进行大的改动。
李明当时问邵副总是否可以在1471雷达上也采用脉冲压缩技术来提高其性能,邵副总说,当然可以。回到601所后,李明就找了一本雷达方面参考书进行学习研究,认识到在1471雷达上采用数字脉冲技术以提高其探测性能是比较方便而又相对成熟的方法。
在确定方法可行之后,李明将自己的想法告诉了杨凤田副总师并建议他同14所进行协商,由14所负责对1471雷达进行改进,然后在歼8Ⅱ上进行试飞验证。这项改进如能实现,就找到了解决歼8F配装霹雳×导弹的实用方法。
在此创意下,杨凤田副总师联合14所对1471雷达系统进行了改进,并进行了试飞验证,改进后的雷达性能超过了预期。此后,601所向上级提出建议,以歼8Ⅲ飞机的综合火控系统为基础,通过改进雷达系统研制一型新飞机,这就是后来的歼8H,在歼8系列中又多了一个新成员。
关于歼8Ⅲ飞机的后话
对于歼8Ⅲ,李明一直有一种既念念不忘,又耿耿于怀的复杂心结。
念念不忘的是歼8Ⅲ飞机的立项背景,涉及领导人的层次之高和他们给予的关心之多和希望之高是前所未有的,而参研各条战线的干部和员工齐心协力,努力攀登,所体现出来的顽强拼搏和奉献精神让人难以忘怀,这个型号在歼8系列飞机中所体现的技术进步也是空前的。
而耿耿于怀的是,如此一个重要的型号却因后来在原型机的试飞期间相继发生了两次二等事故而“夭折”了,这在国内新机研制中,特别是改进改型的双发飞机研制中是绝无仅有的,既是空前的,也许是绝后的。虽然上述事故都发生在李明被免去歼8Ⅲ飞机型号总设计师而转任“十一号工程”总设计师之后,但是长期以来他都有“心不安、理不得”的感觉,这种感觉,与其说是“心不安、理不得”,深处,却是对国家、对航空工业所怀有的那份深情。
2000年9月28日,歼8Ⅲ工程领导小组召开第六次工作会议,决定对原定的歼8Ⅲ飞机研制目标和研制工作安排进行调整,即歼8Ⅲ飞机只作技术鉴定,而涡喷14发动机要完成设计定型。在李明看来,这是个让人难以理解的决定,一方面是支持涡喷14发动机搞到底,但另一方面却是对涡喷14发动机不放心。后来,歼8F、歼8H的研制说明,歼8Ⅲ的机体和综合火控系统的研制成果被继承和利用了,而涡喷14发动机却只能是个“备用”发动机。如果不是后来606所将涡喷14发动机主安装节更改为与涡喷13发动机一样,该发动机就真成“备而不用了”。
在歼8Ⅲ完成技术鉴定,涡喷14发动机完成设计定型后,鉴于“八三工程”持续10多年的研制过程中,积累了许多先进的理念、业绩、成果与经验,上级决定建立“八三工程”研究会对此进行总结。参加研究会的人员编写的回顾和总结,汇集成了一本文集。
在成绩和经验之外,李明更多看到的是教训,为此他专门写了一篇名为“浅析歼8Ⅲ飞机研制经验教训”的文章,并指出两次事故是造成歼8Ⅲ飞机夭折的主要原因。在这篇文章中,李明认为歼8Ⅲ研制工作中暴露的主要问题:
“1.在对待质量、安全与进度的关系上,口头上讲的是质量与安全第一,但行动上还是进度第一,或者说质量、安全是软指标,进度则是硬指标。
2.擅长于面上的布置、计划、鼓动,但却短于认真细致的分析和研究,对来不得半点虚假的科研工作,却待之以不认真、不较真。这就应了时下流行的一句话:细节决定成败。歼8Ⅲ研制中,对出现的一些关键问题,往往是抓不住和管不住。
3.为什么会产生上面所说的言行不一,沉不下心思认真对待每一个问题,真正做到‘严肃认真,周到细致,稳妥可靠,万无一失’呢?这可能与社会上逐步滋生与蔓延的追求实现自我价值,浮躁与攀比之风有关,这也可能是追求进度第一的思想根源。
‘八二工程’中美国政府给中方造成了重大损失。‘八三工程’是我们自己给党和人民造成了重大损失,这是多么令人痛心呀!”
之所以在此摘录文中的这段话,目的在于告诫目前和将来在型号,尤其是重点型号岗位上的领导者,要认真吸取歼8Ⅲ研制中的经验教训。在型号研制中,主要问题往往并不是出在技术上,领导者的思想品德和工作作风是十分重要的,一念之差就可能给党和人民造成重大损失。