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初心不改四十年

2018-05-14喻媛

大飞机 2018年8期
关键词:有限元客机研制

喻媛

他的身上镌刻着中国航空工业发展40年的印记,他的基因里充满了一个老航空人的刻苦和坚守。他是韩克岑,C919大型客机常务副总设计师,一位广受尊敬的航空人。

人们尊重他,不是因为他的职务,也不是因为他2004年就获得国务院政府特殊津贴,2009年获得陕西省有突出贡献专家称号。事实上,对于这些荣誉,韩克岑从不提起,很多人也并不知道。人们尊重他,是因为他骨子里的谦逊和担当。在他身上,大家看到了航空人的气节和精神,看到了航空工业的发展和希望。

技术上的“第一桶金”

1978年,韩克岑考入西北工业大学飞机设计专业,那时候,他可能没有预料到,自己会在飞机这一行一干就是40年。

毕业后,韩克岑被分配到西安飞机设计研究所(603所)。此后10年间,韩克岑一步步从普通设计员,到工程师、高级工程师,再到研究室副主任。如果用一个词来形容这个时期的韩克岑,可以是“踏踏实实”;如果用一个词来形容韩克岑对航空的情感,可以是“不离不弃”。

入职伊始,歼轰-7项目全面开展研制,在没有原准机可以参照的情况下,603所提出标准设计20年不落后的目标,全体设计人员轰轰烈烈地拉开了研制工作大幕,韩克岑就是其中一员。歼轰-7是第一款完全由中国人自行设计研制的歼击轰炸机,为我国航空工业发展掀开了新的一页。

随着歼轰-7设计定型,韩克岑积累了研发技术上的“第一桶金”,成为所里年轻的技术骨干。但设计定型以后,603所也完成了一个阶段的历史使命,型号任务量骤减。所里没有任务了,经费也随之削减,设计人员甚至连工资都快领不上了。为了生存,所里只好接民品项目,韩克岑也跟着干了一个。那是给河南某造纸厂设计纸浆搅拌机,一年下来,东西做成了,可是造纸厂由于经营不善,没有经费付给所里。

在最困难的时候,很多人离开了航空这一行。和韩克岑一起分配进603所的23个人中,最后只剩下6个人。当笔者为他这种坚持所感动的时候,韩克岑只是回答说,那个时候他是单身,一人吃饱全家不饿,离开了的人没有不对,自己选择留下也没有什么大不了,他只是为流失了那么多航空人才感到可惜。

1987年,中国和德国联合研制MPC-75项目,这个项目虽然由于种种原因终止了,但它使得包括韩克岑在内的一批设计技术人员第一次接触到与军机不一样的“现代商用飞机设计思路”,并且在总体设计、气动弹性分析、复合材料设计等领域开阔了眼界。

“他告诉我,他会回来的”

1997年,我国和空客、新加坡签署项目框架协议,共同研制AE-100飞机。在这个项目中,603所承担了包括超临界机翼、复合材料、电传操纵系统在内的5项技术攻关。这些都是我国商用飞机研制中存在的关键性问题,韩克岑参与了多个攻关项目,并负责飞机机翼技术总方案,积累了不少经验。

然而,仅仅一年后,AE-100项目宣告终结。同年,空客宣布投资5亿美元研制107座支线飞机A318。603所承担的研制任务没有经费,难以为继,曾经热火朝天的攻关场面也随之落幕。

单位里的年轻人看不到希望,纷纷自谋出路,有人去了汽车行业,还有人去了游乐场设计游乐设施。其中有一位考上了新加坡南洋理工大学博士,正好就是韩克岑所负责部门的同事。这位同事找到部门领导韩克岑,希望他做自己出国的担保人。

很多人跟韩克岑说,年轻人出国了就不想回来,你做担保人风险太大了!韩克岑想,他出国学力学,是和专业相关的,以后没准儿用得上。考慮再三,韩克岑做了他的担保人。一段时间以后,年轻人的妻子也出国了,大家都说,他不会回来了。韩克岑对大家说:“他告诉我,他会回来的!”

5年以后,年轻人回来了。年轻人叫周良道,现在是C919大型客机负责结构强度的副总设计师。“老韩是那种行胜于言的人,他不会说我在为航空工业培养人才,但他是这样做的。事实上,我在国外学习的知识后来在C919大型客机研制上确实派上了用场。” 周良道说。

“有他在,我们的心就定”

韩克岑有担当,敢负责,是那种把任务看得比什么都重要的人。某天傍晚,韩克岑接到一个电话,电话里的声音很急促:“韩总,飞机执行一个架次保障任务下来,发现天线罩蒙皮有较大面积的脱粘,请您立刻来现场处置。”

经现场检查,发现蒙皮脱粘较为严重,是取消保障任务,自己不用担责任?还是准确分析评估、隔离故障,确保重要任务尽快完成?韩克岑快速思索着。

“今天的保障任务结束了,我们要在明天保障任务执行前找到原因,”韩克岑布置道,“这部分结构是C夹层,蒙皮有三层,你们分析一下,外层脱粘后,内层和底层形成的结构能够承受的载荷是多少?分析结构脱落的原因是什么?检查同次件的设计构型和制造工艺相同的构件装机情况。”

韩克岑带领结构强度材料等相关专业连夜排故。第二天中午,韩克岑有了两点结论:第一,脱落的结构件由于采用了特别的工艺(这是一个复合材料结构件,当时为了优化设计制造,有时会采用不同的工艺流程),和其他飞机所用结构件属于不同批次。第二,经过强度计算,内层结构件的强度完全可以承受一个架次飞行。

为了确保万无一失,韩克岑在每次飞机落地后,都安排专人对飞机进行详细检查。603所负责的飞机完美地完成了此次保障任务。

“当时出现这么大的问题,我们都吓着了,还在那么重要的任务期间。后来,韩总带着我们一条一条分析,我们慢慢地心定了,感觉有他在,就有了赖以依靠的脊梁。”参与排故的同事说。

“国之利器不可以示人”

千禧年后,中国航空工业发展迈入新纪元。2002年,ARJ21新支线飞机立项,这是中国第一款自主知识产权的涡扇支线客机,韩克岑是这个项目在603所的技术总负责人。经历了好几个飞机型号后,40多岁的韩克岑已经由一名普通的技术员成长为型号副总设计师。

2003年,韩克岑被任命为两个重点型号副总设计师,2004年获国务院政府特殊津贴,2005年被评为陕西省“511人才工程”学术技术带头人,2009年获陕西省有突出贡献专家称号。其间,由他担任主要负责人的若干研究成果获国家级科学技术进步一等奖。

2009年,韩克岑调任中国商飞上飞所(现中国商飞上飞院)副所长,主管C919大型客机项目设计研发工作。对于这个举世瞩目的中国大飞机项目,韩克岑从一开始就饱含深情。

“我们国家商用飞机发展的道路十分曲折,由于综合国力、技术水平、基础工业各个方面都落后于发达国家,我们本来想依靠技术引进发展商用飞机,但是经过几个型号的探索,发现根本行不通,”韩克岑说,“国之利器不可以示人,没有人会将真正的核心技术拱手相让,一切只有靠自己。”

大型客机被誉为现代工业的皇冠,是一个国家科技水平和综合国力的集中体现,目前世界上只有美国、欧盟、俄罗斯和中国有能力研制,其难度可想而知。作为C919项目在上飞院的技术决策人,韩克岑的压力是巨大的。

飞机设计涉及到几百个专业,各个专业之间又相互交联,遇到决策不下的问题,在韩克岑这里必须要形成闭环,拿出解决问题的方案。他每天在各种技术会议上听汇报、作决策,辗转于设计、验证、制造、试飞现场,常常忙得连饭都没有时间吃。

在压力面前,韩克岑从来不会急得抓狂,相反,他总是和蔼可亲地微笑着,有条不紊地理顺各个系统间的逻辑关系,提出解决问题的具体方案。

C919大型客机副总设计师章骏认为,那是长期干型号积淀的“处变不惊”。“有一次,一个材料供应商通知我们,他们为一家飞机制造商提供的材料,在飞机长期运营后,出现了疲劳损伤容限问题,建议更换这种材料生产的结构件。当时,大家的心里都‘咯噔了一下,但老韩还是保持一贯的淡定,召集相关专业开协调会,一条一条布置要做的工作。他干了那么多年型号,面对过各种问题,知道干航空不可能一蹴而就,所以在困难面前从来不畏惧。我想,所谓的厚积薄发、处变不惊,大概说的就是老韩这样的吧。” 章骏说。

“没有他,可能要走很多弯路”

C919是我国研发的第一款具有完全自主知识产权的大型客机,采用了最新的,也可以说是最高要求的适航标准,对标国外最新机型。标准很高,然而基础却很薄弱,研制起来困难重重。

就拿强度计算来说,ARJ21飞机2.5g极限载荷静力试验失败以后,研制团队开始反思,是否可以更多地利用数字仿真技术,在计算机中模拟试验工况,预先判断试验中可能出现的失稳情况。这样做,一方面可以提高试验成功率,另一方面在数字仿真技术得到验证后,可以替代一部分真实试验。

2012年,在韩克岑的大力支持下,中国商飞上飞院成立了国内第一家有限元仿真室。2013年,C919百万级高精度有限元模型建成。2014年,建成千万级有限元模型,并在当年的翼身组合体静力试验中得到验证,其计算结果和真实试验结果高度吻合。

“老韩对新技术的发展方向把握很准,对技术人员的宽容度很高。在有限元建模前期受到挫折的时候,他鼓励我们说,我们在做的事情是中国以前没有做过的,挫折也好,失败也罢,都是走向成功的必经之路。”有限元仿真室负责人李三平说。

如今,中国商飞上飞院是国内唯一一家可以做千万级有限元模型计算的单位。作为传统强度计算的有力补充,有限元模型在C919静力试验中发挥了重要作用,其精准的计算结果使得设计师们能够成功预测试验样机的高应变、高钉载以及可能的失稳区域,大大提高了静力试验的成功率。未来,更有希望以桌面仿真计算替代部分真实试验,减少静力试验数量,缩短型号研制周期。

2017年5月5日,C919大型客机首飞成功。9年时间里,中国商飞上飞院攻克了飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律、全机精细化有限元模型分析等68项关键技术。在新材料、先进动力等领域的關键技术突破,填补了我国民用航空工业的技术空白,对带动流体力学、固体力学、计算数学等基础学科发展作出重要贡献,为我国航空工业的未来发展奠定了坚实基础。

关于韩克岑在技术攻关当中的作用,一位航空专家这样表述:“现代商用飞机高度复杂,技术攻关和飞机设计一样,是集体智慧的结晶,韩克岑是这个集体中的重要成员,他兼顾了技术人员和行政领导的双重身份。可以说,很多技术攻关如果没有他,可能很难走下去,或者说要走很多弯路。”

“那一刻,我真的眼泪都掉下来了”

因为韩克岑很忙,笔者成稿大多基于其他被采访者的表述。在采访过程中,大家使用的高频词是:佩服、尊敬。

李三平说:“有一次,老韩要到部委汇报一个数字仿真验证方面的课题,我和其他团队成员按照他的要求做了汇报准备工作。直到汇报前一天,他还在出差,半夜12点,我们去浦东机场接机,在送他回家不到一个小时的时间里,我们一起探讨了这个课题。”

“第二天一早,我们一起去答辩,这个课题不仅涉及飞机设计,还涉及大量前沿的并行计算技术,按说不是他的专长,但没想到他汇报得特别好,那一次印象很深,特别佩服他。”李三平本身是位技术“大牛”。他的佩服,也许就是传说中的英雄惜英雄吧!

有种佩服略带“高冷”,容易使人产生距离感,但大家对韩克岑的佩服却是有温度的。“有一次,我们试验失利,虽然不能说是失败,但是发生了一些意外状况,导致试验中断了。当时我们都懵了,不知道是什么原因引起的。试验现场有各方领导,试验中断让我们难过得头都抬不起来。”朱林刚说。

“那段时间压力好大啊!我们天天干到后半夜,后来终于弄清楚发生意外的原因,试验顺利通过了。在这件事的全过程中,老韩自始至终都没有责备过我们一句。相反,在试验成功那一天,他对我们说,我们是一支让他放心的团队。那一刻,我真的眼泪都掉下来了。”

因为懂得,所以宽容。韩克岑干了40年航空,无论担任什么行政职务,他始终都以一名技术人员自居,奋战在型号研制最前线。他明白,航空不是敲锣打鼓就可以干成的,道有夷险,履之者知,他是那个陪着大家一道翻山越岭、爬坡过坎的人,他知道大家的难。

四十年了。韩克岑把全部的心血都献给了祖国的航空事业。四十年快马加鞭,四十年初心不改,他是祖国航空事业由弱小走向强大的见证人,更是航空报国、航空强国的坚定参与者和奉献者。他用一片赤子丹心,攻克技术难关,磨砺国之重器,在航空事业大发展的历史进程中,书写忠诚,奉献年华。

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