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        初心不改四十年

        2018-05-14 15:59:11喻媛
        大飛機(jī) 2018年8期
        關(guān)鍵詞:飛機(jī)有限元設(shè)計(jì)

        喻媛

        他的身上鐫刻著中國航空工業(yè)發(fā)展40年的印記,他的基因里充滿了一個(gè)老航空人的刻苦和堅(jiān)守。他是韓克岑,C919大型客機(jī)常務(wù)副總設(shè)計(jì)師,一位廣受尊敬的航空人。

        人們尊重他,不是因?yàn)樗穆殑?wù),也不是因?yàn)樗?004年就獲得國務(wù)院政府特殊津貼,2009年獲得陜西省有突出貢獻(xiàn)專家稱號。事實(shí)上,對于這些榮譽(yù),韓克岑從不提起,很多人也并不知道。人們尊重他,是因?yàn)樗亲永锏闹t遜和擔(dān)當(dāng)。在他身上,大家看到了航空人的氣節(jié)和精神,看到了航空工業(yè)的發(fā)展和希望。

        技術(shù)上的“第一桶金”

        1978年,韓克岑考入西北工業(yè)大學(xué)飛機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè),那時(shí)候,他可能沒有預(yù)料到,自己會(huì)在飛機(jī)這一行一干就是40年。

        畢業(yè)后,韓克岑被分配到西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所(603所)。此后10年間,韓克岑一步步從普通設(shè)計(jì)員,到工程師、高級工程師,再到研究室副主任。如果用一個(gè)詞來形容這個(gè)時(shí)期的韓克岑,可以是“踏踏實(shí)實(shí)”;如果用一個(gè)詞來形容韓克岑對航空的情感,可以是“不離不棄”。

        入職伊始,殲轟-7項(xiàng)目全面開展研制,在沒有原準(zhǔn)機(jī)可以參照的情況下,603所提出標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)20年不落后的目標(biāo),全體設(shè)計(jì)人員轟轟烈烈地拉開了研制工作大幕,韓克岑就是其中一員。殲轟-7是第一款完全由中國人自行設(shè)計(jì)研制的殲擊轟炸機(jī),為我國航空工業(yè)發(fā)展掀開了新的一頁。

        隨著殲轟-7設(shè)計(jì)定型,韓克岑積累了研發(fā)技術(shù)上的“第一桶金”,成為所里年輕的技術(shù)骨干。但設(shè)計(jì)定型以后,603所也完成了一個(gè)階段的歷史使命,型號任務(wù)量驟減。所里沒有任務(wù)了,經(jīng)費(fèi)也隨之削減,設(shè)計(jì)人員甚至連工資都快領(lǐng)不上了。為了生存,所里只好接民品項(xiàng)目,韓克岑也跟著干了一個(gè)。那是給河南某造紙廠設(shè)計(jì)紙漿攪拌機(jī),一年下來,東西做成了,可是造紙廠由于經(jīng)營不善,沒有經(jīng)費(fèi)付給所里。

        在最困難的時(shí)候,很多人離開了航空這一行。和韓克岑一起分配進(jìn)603所的23個(gè)人中,最后只剩下6個(gè)人。當(dāng)筆者為他這種堅(jiān)持所感動(dòng)的時(shí)候,韓克岑只是回答說,那個(gè)時(shí)候他是單身,一人吃飽全家不餓,離開了的人沒有不對,自己選擇留下也沒有什么大不了,他只是為流失了那么多航空人才感到可惜。

        1987年,中國和德國聯(lián)合研制MPC-75項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目雖然由于種種原因終止了,但它使得包括韓克岑在內(nèi)的一批設(shè)計(jì)技術(shù)人員第一次接觸到與軍機(jī)不一樣的“現(xiàn)代商用飛機(jī)設(shè)計(jì)思路”,并且在總體設(shè)計(jì)、氣動(dòng)彈性分析、復(fù)合材料設(shè)計(jì)等領(lǐng)域開闊了眼界。

        “他告訴我,他會(huì)回來的”

        1997年,我國和空客、新加坡簽署項(xiàng)目框架協(xié)議,共同研制AE-100飛機(jī)。在這個(gè)項(xiàng)目中,603所承擔(dān)了包括超臨界機(jī)翼、復(fù)合材料、電傳操縱系統(tǒng)在內(nèi)的5項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)。這些都是我國商用飛機(jī)研制中存在的關(guān)鍵性問題,韓克岑參與了多個(gè)攻關(guān)項(xiàng)目,并負(fù)責(zé)飛機(jī)機(jī)翼技術(shù)總方案,積累了不少經(jīng)驗(yàn)。

        然而,僅僅一年后,AE-100項(xiàng)目宣告終結(jié)。同年,空客宣布投資5億美元研制107座支線飛機(jī)A318。603所承擔(dān)的研制任務(wù)沒有經(jīng)費(fèi),難以為繼,曾經(jīng)熱火朝天的攻關(guān)場面也隨之落幕。

        單位里的年輕人看不到希望,紛紛自謀出路,有人去了汽車行業(yè),還有人去了游樂場設(shè)計(jì)游樂設(shè)施。其中有一位考上了新加坡南洋理工大學(xué)博士,正好就是韓克岑所負(fù)責(zé)部門的同事。這位同事找到部門領(lǐng)導(dǎo)韓克岑,希望他做自己出國的擔(dān)保人。

        很多人跟韓克岑說,年輕人出國了就不想回來,你做擔(dān)保人風(fēng)險(xiǎn)太大了!韓克岑想,他出國學(xué)力學(xué),是和專業(yè)相關(guān)的,以后沒準(zhǔn)兒用得上??紤]再三,韓克岑做了他的擔(dān)保人。一段時(shí)間以后,年輕人的妻子也出國了,大家都說,他不會(huì)回來了。韓克岑對大家說:“他告訴我,他會(huì)回來的!”

        5年以后,年輕人回來了。年輕人叫周良道,現(xiàn)在是C919大型客機(jī)負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的副總設(shè)計(jì)師?!袄享n是那種行勝于言的人,他不會(huì)說我在為航空工業(yè)培養(yǎng)人才,但他是這樣做的。事實(shí)上,我在國外學(xué)習(xí)的知識后來在C919大型客機(jī)研制上確實(shí)派上了用場?!?周良道說。

        “有他在,我們的心就定”

        韓克岑有擔(dān)當(dāng),敢負(fù)責(zé),是那種把任務(wù)看得比什么都重要的人。某天傍晚,韓克岑接到一個(gè)電話,電話里的聲音很急促:“韓總,飛機(jī)執(zhí)行一個(gè)架次保障任務(wù)下來,發(fā)現(xiàn)天線罩蒙皮有較大面積的脫粘,請您立刻來現(xiàn)場處置?!?/p>

        經(jīng)現(xiàn)場檢查,發(fā)現(xiàn)蒙皮脫粘較為嚴(yán)重,是取消保障任務(wù),自己不用擔(dān)責(zé)任?還是準(zhǔn)確分析評估、隔離故障,確保重要任務(wù)盡快完成?韓克岑快速思索著。

        “今天的保障任務(wù)結(jié)束了,我們要在明天保障任務(wù)執(zhí)行前找到原因,”韓克岑布置道,“這部分結(jié)構(gòu)是C夾層,蒙皮有三層,你們分析一下,外層脫粘后,內(nèi)層和底層形成的結(jié)構(gòu)能夠承受的載荷是多少?分析結(jié)構(gòu)脫落的原因是什么?檢查同次件的設(shè)計(jì)構(gòu)型和制造工藝相同的構(gòu)件裝機(jī)情況?!?/p>

        韓克岑帶領(lǐng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度材料等相關(guān)專業(yè)連夜排故。第二天中午,韓克岑有了兩點(diǎn)結(jié)論:第一,脫落的結(jié)構(gòu)件由于采用了特別的工藝(這是一個(gè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件,當(dāng)時(shí)為了優(yōu)化設(shè)計(jì)制造,有時(shí)會(huì)采用不同的工藝流程),和其他飛機(jī)所用結(jié)構(gòu)件屬于不同批次。第二,經(jīng)過強(qiáng)度計(jì)算,內(nèi)層結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度完全可以承受一個(gè)架次飛行。

        為了確保萬無一失,韓克岑在每次飛機(jī)落地后,都安排專人對飛機(jī)進(jìn)行詳細(xì)檢查。603所負(fù)責(zé)的飛機(jī)完美地完成了此次保障任務(wù)。

        “當(dāng)時(shí)出現(xiàn)這么大的問題,我們都嚇著了,還在那么重要的任務(wù)期間。后來,韓總帶著我們一條一條分析,我們慢慢地心定了,感覺有他在,就有了賴以依靠的脊梁。”參與排故的同事說。

        “國之利器不可以示人”

        千禧年后,中國航空工業(yè)發(fā)展邁入新紀(jì)元。2002年,ARJ21新支線飛機(jī)立項(xiàng),這是中國第一款自主知識產(chǎn)權(quán)的渦扇支線客機(jī),韓克岑是這個(gè)項(xiàng)目在603所的技術(shù)總負(fù)責(zé)人。經(jīng)歷了好幾個(gè)飛機(jī)型號后,40多歲的韓克岑已經(jīng)由一名普通的技術(shù)員成長為型號副總設(shè)計(jì)師。

        2003年,韓克岑被任命為兩個(gè)重點(diǎn)型號副總設(shè)計(jì)師,2004年獲國務(wù)院政府特殊津貼,2005年被評為陜西省“511人才工程”學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人,2009年獲陜西省有突出貢獻(xiàn)專家稱號。其間,由他擔(dān)任主要負(fù)責(zé)人的若干研究成果獲國家級科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

        2009年,韓克岑調(diào)任中國商飛上飛所(現(xiàn)中國商飛上飛院)副所長,主管C919大型客機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)研發(fā)工作。對于這個(gè)舉世矚目的中國大飛機(jī)項(xiàng)目,韓克岑從一開始就飽含深情。

        “我們國家商用飛機(jī)發(fā)展的道路十分曲折,由于綜合國力、技術(shù)水平、基礎(chǔ)工業(yè)各個(gè)方面都落后于發(fā)達(dá)國家,我們本來想依靠技術(shù)引進(jìn)發(fā)展商用飛機(jī),但是經(jīng)過幾個(gè)型號的探索,發(fā)現(xiàn)根本行不通,”韓克岑說,“國之利器不可以示人,沒有人會(huì)將真正的核心技術(shù)拱手相讓,一切只有靠自己?!?/p>

        大型客機(jī)被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)的皇冠,是一個(gè)國家科技水平和綜合國力的集中體現(xiàn),目前世界上只有美國、歐盟、俄羅斯和中國有能力研制,其難度可想而知。作為C919項(xiàng)目在上飛院的技術(shù)決策人,韓克岑的壓力是巨大的。

        飛機(jī)設(shè)計(jì)涉及到幾百個(gè)專業(yè),各個(gè)專業(yè)之間又相互交聯(lián),遇到?jīng)Q策不下的問題,在韓克岑這里必須要形成閉環(huán),拿出解決問題的方案。他每天在各種技術(shù)會(huì)議上聽匯報(bào)、作決策,輾轉(zhuǎn)于設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、制造、試飛現(xiàn)場,常常忙得連飯都沒有時(shí)間吃。

        在壓力面前,韓克岑從來不會(huì)急得抓狂,相反,他總是和藹可親地微笑著,有條不紊地理順各個(gè)系統(tǒng)間的邏輯關(guān)系,提出解決問題的具體方案。

        C919大型客機(jī)副總設(shè)計(jì)師章駿認(rèn)為,那是長期干型號積淀的“處變不驚”。“有一次,一個(gè)材料供應(yīng)商通知我們,他們?yōu)橐患绎w機(jī)制造商提供的材料,在飛機(jī)長期運(yùn)營后,出現(xiàn)了疲勞損傷容限問題,建議更換這種材料生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)件。當(dāng)時(shí),大家的心里都‘咯噔了一下,但老韓還是保持一貫的淡定,召集相關(guān)專業(yè)開協(xié)調(diào)會(huì),一條一條布置要做的工作。他干了那么多年型號,面對過各種問題,知道干航空不可能一蹴而就,所以在困難面前從來不畏懼。我想,所謂的厚積薄發(fā)、處變不驚,大概說的就是老韓這樣的吧。” 章駿說。

        “沒有他,可能要走很多彎路”

        C919是我國研發(fā)的第一款具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型客機(jī),采用了最新的,也可以說是最高要求的適航標(biāo)準(zhǔn),對標(biāo)國外最新機(jī)型。標(biāo)準(zhǔn)很高,然而基礎(chǔ)卻很薄弱,研制起來困難重重。

        就拿強(qiáng)度計(jì)算來說,ARJ21飛機(jī)2.5g極限載荷靜力試驗(yàn)失敗以后,研制團(tuán)隊(duì)開始反思,是否可以更多地利用數(shù)字仿真技術(shù),在計(jì)算機(jī)中模擬試驗(yàn)工況,預(yù)先判斷試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的失穩(wěn)情況。這樣做,一方面可以提高試驗(yàn)成功率,另一方面在數(shù)字仿真技術(shù)得到驗(yàn)證后,可以替代一部分真實(shí)試驗(yàn)。

        2012年,在韓克岑的大力支持下,中國商飛上飛院成立了國內(nèi)第一家有限元仿真室。2013年,C919百萬級高精度有限元模型建成。2014年,建成千萬級有限元模型,并在當(dāng)年的翼身組合體靜力試驗(yàn)中得到驗(yàn)證,其計(jì)算結(jié)果和真實(shí)試驗(yàn)結(jié)果高度吻合。

        “老韓對新技術(shù)的發(fā)展方向把握很準(zhǔn),對技術(shù)人員的寬容度很高。在有限元建模前期受到挫折的時(shí)候,他鼓勵(lì)我們說,我們在做的事情是中國以前沒有做過的,挫折也好,失敗也罷,都是走向成功的必經(jīng)之路?!庇邢拊抡媸邑?fù)責(zé)人李三平說。

        如今,中國商飛上飛院是國內(nèi)唯一一家可以做千萬級有限元模型計(jì)算的單位。作為傳統(tǒng)強(qiáng)度計(jì)算的有力補(bǔ)充,有限元模型在C919靜力試驗(yàn)中發(fā)揮了重要作用,其精準(zhǔn)的計(jì)算結(jié)果使得設(shè)計(jì)師們能夠成功預(yù)測試驗(yàn)樣機(jī)的高應(yīng)變、高釘載以及可能的失穩(wěn)區(qū)域,大大提高了靜力試驗(yàn)的成功率。未來,更有希望以桌面仿真計(jì)算替代部分真實(shí)試驗(yàn),減少靜力試驗(yàn)數(shù)量,縮短型號研制周期。

        2017年5月5日,C919大型客機(jī)首飛成功。9年時(shí)間里,中國商飛上飛院攻克了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)、電傳飛控系統(tǒng)控制律、全機(jī)精細(xì)化有限元模型分析等68項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在新材料、先進(jìn)動(dòng)力等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)突破,填補(bǔ)了我國民用航空工業(yè)的技術(shù)空白,對帶動(dòng)流體力學(xué)、固體力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展作出重要貢獻(xiàn),為我國航空工業(yè)的未來發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

        關(guān)于韓克岑在技術(shù)攻關(guān)當(dāng)中的作用,一位航空專家這樣表述:“現(xiàn)代商用飛機(jī)高度復(fù)雜,技術(shù)攻關(guān)和飛機(jī)設(shè)計(jì)一樣,是集體智慧的結(jié)晶,韓克岑是這個(gè)集體中的重要成員,他兼顧了技術(shù)人員和行政領(lǐng)導(dǎo)的雙重身份。可以說,很多技術(shù)攻關(guān)如果沒有他,可能很難走下去,或者說要走很多彎路。”

        “那一刻,我真的眼淚都掉下來了”

        因?yàn)轫n克岑很忙,筆者成稿大多基于其他被采訪者的表述。在采訪過程中,大家使用的高頻詞是:佩服、尊敬。

        李三平說:“有一次,老韓要到部委匯報(bào)一個(gè)數(shù)字仿真驗(yàn)證方面的課題,我和其他團(tuán)隊(duì)成員按照他的要求做了匯報(bào)準(zhǔn)備工作。直到匯報(bào)前一天,他還在出差,半夜12點(diǎn),我們?nèi)テ謻|機(jī)場接機(jī),在送他回家不到一個(gè)小時(shí)的時(shí)間里,我們一起探討了這個(gè)課題?!?/p>

        “第二天一早,我們一起去答辯,這個(gè)課題不僅涉及飛機(jī)設(shè)計(jì),還涉及大量前沿的并行計(jì)算技術(shù),按說不是他的專長,但沒想到他匯報(bào)得特別好,那一次印象很深,特別佩服他。”李三平本身是位技術(shù)“大?!薄K呐宸?,也許就是傳說中的英雄惜英雄吧!

        有種佩服略帶“高冷”,容易使人產(chǎn)生距離感,但大家對韓克岑的佩服卻是有溫度的?!坝幸淮?,我們試驗(yàn)失利,雖然不能說是失敗,但是發(fā)生了一些意外狀況,導(dǎo)致試驗(yàn)中斷了。當(dāng)時(shí)我們都懵了,不知道是什么原因引起的。試驗(yàn)現(xiàn)場有各方領(lǐng)導(dǎo),試驗(yàn)中斷讓我們難過得頭都抬不起來?!敝炝謩傉f。

        “那段時(shí)間壓力好大?。∥覀兲焯旄傻胶蟀胍?,后來終于弄清楚發(fā)生意外的原因,試驗(yàn)順利通過了。在這件事的全過程中,老韓自始至終都沒有責(zé)備過我們一句。相反,在試驗(yàn)成功那一天,他對我們說,我們是一支讓他放心的團(tuán)隊(duì)。那一刻,我真的眼淚都掉下來了?!?/p>

        因?yàn)槎茫詫捜?。韓克岑干了40年航空,無論擔(dān)任什么行政職務(wù),他始終都以一名技術(shù)人員自居,奮戰(zhàn)在型號研制最前線。他明白,航空不是敲鑼打鼓就可以干成的,道有夷險(xiǎn),履之者知,他是那個(gè)陪著大家一道翻山越嶺、爬坡過坎的人,他知道大家的難。

        四十年了。韓克岑把全部的心血都獻(xiàn)給了祖國的航空事業(yè)。四十年快馬加鞭,四十年初心不改,他是祖國航空事業(yè)由弱小走向強(qiáng)大的見證人,更是航空報(bào)國、航空強(qiáng)國的堅(jiān)定參與者和奉獻(xiàn)者。他用一片赤子丹心,攻克技術(shù)難關(guān),磨礪國之重器,在航空事業(yè)大發(fā)展的歷史進(jìn)程中,書寫忠誠,奉獻(xiàn)年華。

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