劉燦萍

經(jīng)過殲10彈射救生系統(tǒng)的研制，航宇核心產(chǎn)品彈射救生座椅一直保持著救生包線內(nèi)100%的救生成功率。

1998年3月23日下午14時(shí)41分，成都溫江機(jī)場。伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轟鳴，首次亮相的殲10飛機(jī)躍出地平線，刺向藍(lán)天。飛行18分鐘后，從空中劃過一道弧線，平穩(wěn)降落在跑道上。至此，第一架由我國完全自主設(shè)計(jì)研制的第三代先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)殲10飛機(jī)首飛成功。然而，鮮為人知的是，作為殲10飛機(jī)彈射救生系統(tǒng)研制單位的航空工業(yè)航宇，為了保障殲10飛機(jī)的首飛成功，廣大參研人員默默無聞地付出了多少心血與汗水……

艱難而漫長的研發(fā)之路

“彈射救生系統(tǒng)的性能好壞直接關(guān)系到飛行員的生命”“在飛機(jī)出現(xiàn)不可挽救的故障時(shí)，飛行員拉動(dòng)彈射手柄后一瞬間便能決定生死……”，空軍某試飛大隊(duì)政委崔永勝一語道出了彈射救生系統(tǒng)的重要性。

殲10飛機(jī)彈射救生系統(tǒng)主要包括座椅結(jié)構(gòu)、救生傘系統(tǒng)、彈射動(dòng)力系統(tǒng)、穩(wěn)定系統(tǒng)（出艙穩(wěn)定裝置和穩(wěn)定減速傘）、電子程序系統(tǒng)、飛行員約束和高速氣流防護(hù)系統(tǒng)、應(yīng)急供氧系統(tǒng)、彈射通道清除系統(tǒng)、水上救生裝置以及飛行員生存營救設(shè)備和食品等，是飛機(jī)的一個(gè)重要系統(tǒng)，也是部隊(duì)特別關(guān)注的系統(tǒng)，飛行員形象地稱之為“藍(lán)天上的諾亞方舟”。

“研制出具有世界先進(jìn)水平的飛機(jī)火箭彈射救生系統(tǒng)是幾代航宇人的夙愿。但一路走來，可謂艱苦卓絕?！被厥讱?0飛機(jī)彈射救生座椅的研制過程，第二代主任設(shè)計(jì)師肖保良感慨地說。

20世紀(jì)80年代中期，由于我國已定型的火箭彈射座椅的性能技術(shù)指標(biāo)與殲10飛機(jī)的設(shè)計(jì)要求存在較大的差距，為了滿足飛機(jī)的安全救生要求，實(shí)現(xiàn)高起點(diǎn)技術(shù)平臺(tái)，從1985年研制方案提出開始，到2003年設(shè)計(jì)定型為止，航空工業(yè)航宇殲10飛機(jī)彈射救生系統(tǒng)的研制前后經(jīng)歷了近20年的風(fēng)雨歷程，其中方案論證工作就歷時(shí)近7年。

1989年3月，在研制方案正式確定后，航空工業(yè)航宇立即投入了樣機(jī)的設(shè)計(jì)與制造，并于1990年12月交付了一臺(tái)協(xié)調(diào)樣機(jī)，這也是殲10飛機(jī)配套成品中唯一一臺(tái)全金屬的協(xié)調(diào)樣機(jī)，受到主機(jī)單位的好評(píng)。1992年3月，方案完成論證轉(zhuǎn)入初樣設(shè)計(jì)階段；1993年10月，進(jìn)行了全尺寸座椅高速氣流吹襲試驗(yàn)；1994年12月，順利通過了初樣階段的試驗(yàn)；1995年3月，正式進(jìn)入試樣研制階段。

然而，隨著研制的深入，更多更為復(fù)雜的技術(shù)難關(guān)在新技術(shù)的應(yīng)用中不斷出現(xiàn)。為此，從1995年起，航空工業(yè)航宇的設(shè)計(jì)師系統(tǒng)用了近5年的時(shí)間，攻克了系統(tǒng)的高速穩(wěn)定性技術(shù)難題。期間，又用了近一年半的時(shí)間解決了鑒定試驗(yàn)中暴露出來的系列問題。1999年4月，在成功通過了兩發(fā)火箭滑軌高速彈射試驗(yàn)后，該系統(tǒng)全面完成了試樣階段的綜合性能鑒定試驗(yàn)。2000年11月至2001年6月，該系統(tǒng)進(jìn)行了彈射救生系統(tǒng)空中彈射試驗(yàn)。試驗(yàn)在平飛、俯沖、橫滾、下沉、倒飛、平飛大速度六種機(jī)動(dòng)飛行狀態(tài)下進(jìn)行，這是我國救生系統(tǒng)型號(hào)研制史中最惡劣的救生狀態(tài)試驗(yàn)，試驗(yàn)獲得圓滿成功。2002年11月，彈射座椅進(jìn)入設(shè)計(jì)定型，裝機(jī)件研制前后共歷經(jīng)7年半時(shí)間。2004年1月，殲10飛機(jī)火箭彈射座椅通過設(shè)計(jì)定型。

與此同時(shí)，救生傘和穩(wěn)定減速傘的研制工作大體同步進(jìn)行。1986年10月，兩傘開始方案論證。1990年1月，初步確定了傘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案。1992年3月，正式轉(zhuǎn)入初樣研制。1995年7月和8月，兩傘分別進(jìn)入試樣研制階段。1996年9月，該型救生傘第一次真人試跳試驗(yàn)圓滿成功。同年11月，變透氣量的單向彈性綢材料完成定型，填補(bǔ)我國空白。1999年4月，完成對(duì)救生傘和穩(wěn)定減速傘攻關(guān)改進(jìn)驗(yàn)證試驗(yàn)。2001年11月，完成穩(wěn)定傘改進(jìn)后的鑒定空投試驗(yàn)。2002年4月，兩傘轉(zhuǎn)入定型研制階段。2003年7月，通過設(shè)計(jì)定型。

從“引進(jìn)樣機(jī)”到“立足自我”

彈射救生系統(tǒng)的技術(shù)性能，必須與殲10飛機(jī)的各種性能指標(biāo)相匹配。特別是飛機(jī)的高速和低空高機(jī)動(dòng)飛行，對(duì)配裝的火箭彈射座椅的技術(shù)性能，提出了全新的更高要求。而當(dāng)時(shí)，國內(nèi)已定型的火箭彈射座椅根本無法達(dá)到新機(jī)的要求，要實(shí)現(xiàn)彈射救生系統(tǒng)高起點(diǎn)要求的技術(shù)途徑只有兩條：一是同國外先進(jìn)的研發(fā)單位合作，引進(jìn)樣機(jī)，消化吸收；二是立足自我，探索創(chuàng)新。

是“引進(jìn)樣機(jī)”還是“立足自我”？針對(duì)新型彈射救生系統(tǒng)技術(shù)性能要求高、研制難度極大的特點(diǎn)，為確保首飛節(jié)點(diǎn)，1985年4月，航空工業(yè)部在北京召開了“十號(hào)工程防護(hù)救生系統(tǒng)研討會(huì)”，確定了“引進(jìn)樣機(jī)、消化吸收、參照設(shè)計(jì)”的研制辦法。會(huì)后，航空工業(yè)航宇立即啟動(dòng)了殲10飛機(jī)彈射救生裝備方案論證工作。

1986年9月，航空工業(yè)航宇與美國斯坦?jié)蔂柟窘佑|，希望引進(jìn)該公司的S4S火箭彈射座椅作為原準(zhǔn)樣機(jī)。但由于政治、經(jīng)濟(jì)等原因，引進(jìn)樣機(jī)遲遲不能如愿，嚴(yán)重影響了總體進(jìn)度。而此時(shí)，火箭彈射座椅已成為殲10飛機(jī)各系統(tǒng)中唯一沒有確定預(yù)研方案的成品項(xiàng)目，彈射救生系統(tǒng)的研制能否趕上型號(hào)進(jìn)度，不僅成為航空工業(yè)航宇干部職工十分關(guān)注的大問題，而且也引起了主機(jī)單位和航空工業(yè)部主管領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。航空工業(yè)部王昂總師在檢查殲10飛機(jī)彈射座椅研制情況時(shí)，就明確指出：“關(guān)于殲10救生系統(tǒng)，要找出一個(gè)符合救生系統(tǒng)發(fā)展方向、花錢少、把握性大的過渡方案?！?/p>

1988年8月，航空工業(yè)航宇時(shí)任領(lǐng)導(dǎo)魏寬夫、陳一平等在認(rèn)真回顧三年來的研制過程和聽取科研人員各方面意見后，經(jīng)慎重考慮，果斷決定中止原方案，決心以我為主、自力更生，研制一款具有中國特色的可以滿足主機(jī)性能要求，且接近世界先進(jìn)水平的新型火箭彈射座椅，并決定由科技委主任徐世坤擔(dān)任第一任主任設(shè)計(jì)師。

立足自我的研制抉擇，促使航空工業(yè)航宇的科研人員傾向于在當(dāng)時(shí)性能最好的HTY4型火箭彈射座椅上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。1988年12月，在成都召開的“殲10飛機(jī)火箭彈射座椅裝機(jī)方案討論會(huì)”上，徐世坤代表航空工業(yè)航宇提出了五個(gè)方案。其中，三個(gè)以HTY4型彈射座椅為基礎(chǔ)的改型方案：即小改、中改和大改。兩個(gè)高起點(diǎn)的研制方案：一是參照S4S、MK14、ACES-Ⅱ、KM1等世界先進(jìn)的火箭彈射座椅設(shè)計(jì)；二是參照S4S、MK14、ACES-Ⅱ、KM1等世界先進(jìn)火箭彈射座椅的布局原理作適當(dāng)調(diào)整，即前一方案的縮小方案。專家和領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)過充分討論一致認(rèn)為：殲10彈射座椅方案選型，經(jīng)過了較長的論證，有關(guān)單位在國內(nèi)外調(diào)研的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了預(yù)先研究和試驗(yàn)。根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合分析后，確定座椅用已研制成功的HTY4改型是現(xiàn)實(shí)可行的。至此，殲10飛機(jī)火箭彈射座椅方案正式立項(xiàng)。

從“中改方案”到“大改方案”

由于航空工業(yè)部和空軍機(jī)關(guān)領(lǐng)導(dǎo)十分關(guān)注彈射救生系統(tǒng)的研制方案，認(rèn)為HTY4型“中改方案”還不能充分發(fā)揮殲10飛機(jī)的作戰(zhàn)性能，也不能體現(xiàn)高起點(diǎn)的主導(dǎo)思想，必須提高殲10彈射座椅的技術(shù)平臺(tái)。

1989年3月12日，航空航天部、空軍司令部聯(lián)合再次召開了殲10飛機(jī)彈射座椅方案確定會(huì)。會(huì)上，主任設(shè)計(jì)師徐世坤著重介紹了調(diào)整后的“大改方案”。該方案綜合了$4S、MKl4、ACES一Ⅱ、KMl等世界先進(jìn)火箭彈射座椅的特點(diǎn)，吸收了相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，在HTY4型火箭彈射座椅的基礎(chǔ)上進(jìn)行了13項(xiàng)改進(jìn)，并將高速性能提高到1200km/h，大幅提高了低空不利姿態(tài)救生性能方案。圍繞該方案與會(huì)專家經(jīng)過充分討論后認(rèn)為：

“中改方案”雖然把握性大，但性能低；采用多項(xiàng)新技術(shù)的“大改方案”性能雖好，但難度大、風(fēng)險(xiǎn)大。會(huì)議從上午一直持續(xù)到晚上12點(diǎn)。與會(huì)人員經(jīng)過反復(fù)磋商，最終取得了一致意見：在HTY4型“中改方案”基礎(chǔ)上擴(kuò)增改進(jìn)項(xiàng)目，大膽地將高速性能提高到1200km/h。

1989年4月，航空工業(yè)航宇與主機(jī)所正式簽訂了技術(shù)經(jīng)濟(jì)合同，并按照技術(shù)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)的要求，開始了殲10火箭彈射座椅——HTY5火箭彈射座椅的研制工作。

說起來容易做起來難，尤其是HTY5火箭彈射座椅要在HTY4型火箭彈射座椅的基礎(chǔ)上加裝穿蓋器、程序控制、救生傘、肩帶鎖、中央拉環(huán)、新穩(wěn)定傘射傘槍、穩(wěn)定傘雙連接帶、座椅連接、擋臂器、燃?xì)庾鲃?dòng)系統(tǒng)、椅背火箭，對(duì)椅盆結(jié)構(gòu)和一級(jí)動(dòng)力設(shè)計(jì)進(jìn)行重大改進(jìn)。再加上電子程控技術(shù)、微爆穿蓋技術(shù)、出艙穩(wěn)定技術(shù)、椅背火箭技術(shù)、高速氣流防護(hù)技術(shù)等均為國內(nèi)首次使用，給研制工作帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此，公司專門成立了攻關(guān)組開展方案論證，在充分研究國外相關(guān)資料、調(diào)研國內(nèi)現(xiàn)有研制能力的基礎(chǔ)上，提出了首先以解決“提高高速防護(hù)性能”和“提高使用維護(hù)性”為攻克點(diǎn)，以圍繞解決“擴(kuò)大安全救生包線范圍至0-1100km/h”和“提高低空復(fù)雜姿態(tài)下的安全救生性能”兩大技術(shù)難關(guān)為主線，大膽采用新技術(shù)、新思路；以提高座椅整體性能來解決“提高救生的可靠性”問題，從而使我國的彈射救生裝備水平產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)的飛躍的總體思路。研制工作中，為了尋找解決問題的突破口，大家實(shí)行封閉式研究，除了吃飯、睡覺，幾乎把全部時(shí)間都用在了工作上，每天從早上七點(diǎn)多開始工作，一直到夜里一點(diǎn)多鐘，眼睛熬紅了，就上點(diǎn)眼藥水繼續(xù)干，實(shí)在困極了，就揉揉眼睛或者在桌上趴上幾分鐘，醒來又接著干，沒有假期和休息日，只有工作、工作、再工作……談起那段不尋常的經(jīng)歷，參研人員心里都充滿了無盡的感慨，“累，太累了！沒日沒夜地干，雖然辛苦，可心里覺得很充實(shí)……”

抓重點(diǎn)抓關(guān)鍵破解難題

“HTY5型火箭彈射座椅是我國最早自行研制的第三代火箭彈射座椅，研制起點(diǎn)之高、跨度之大、技術(shù)之難、周期之長均為國內(nèi)首例。面對(duì)前所未有的困難，全體參研人員團(tuán)結(jié)協(xié)作、堅(jiān)忍不拔、頑強(qiáng)拼搏，用智慧和汗水，掃除了前進(jìn)道路上的一道道障礙，成功研制出我國安全救生包線最寬、采用新技術(shù)最多、性能最先進(jìn)的彈射救生系統(tǒng)，達(dá)到了國外發(fā)達(dá)國家現(xiàn)役飛機(jī)的第三代彈射救生裝備的性能水平。2004年，該系統(tǒng)榮獲國防科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，2005年又榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，這是國家對(duì)航空工業(yè)航宇在技術(shù)創(chuàng)新工作方面給予的最好肯定。”航空工業(yè)航宇總經(jīng)理周方自豪地說。

第三代彈射座椅裝有椅載自身感受速度和高度的程序控制器，它可以根據(jù)彈射離機(jī)瞬間的飛機(jī)速度和高度，自動(dòng)控制彈射的工作程序，以提高彈射座椅低空不利姿態(tài)下的救生能力。而當(dāng)時(shí)，電子式程控器在我國還沒有其他型號(hào)的座椅使用，在既無預(yù)研基礎(chǔ)和資料參考，又缺乏椅載電子產(chǎn)品研制經(jīng)驗(yàn)的困境下，為解決系統(tǒng)的電磁兼容和可靠性問題，主管設(shè)計(jì)師楊登仿勇挑重?fù)?dān)，帶領(lǐng)課題組在北航計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了“封閉式”技術(shù)攻關(guān)，先后完成了軟、硬件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，樣機(jī)裝配和性能摸底試驗(yàn)，并在不斷改進(jìn)中通過了電磁兼容試驗(yàn)、環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)，確保了首飛的按時(shí)進(jìn)行。電子程控器的成功研制，填補(bǔ)了計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在我國救生技術(shù)領(lǐng)域的空白，為彈射座椅進(jìn)一步智能化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

HTY5型火箭彈射座椅在國內(nèi)首次采用了椅背火箭作為二級(jí)動(dòng)力，因此，必須研制出一種高性能的推進(jìn)劑。經(jīng)過調(diào)研，課題組了解到014中心研制的一種丁羥推進(jìn)劑燃速較高，與椅背火箭的要求比較接近，于是將某單位確定為推進(jìn)劑研制單位，并要求1988年底完成配方研究并確定配方。然而，某單位經(jīng)過近一年時(shí)間不斷對(duì)配方進(jìn)行了研究和調(diào)整，但與要求的指標(biāo)仍有一定差距。怎么辦？如果推進(jìn)劑燃速這一關(guān)鍵技術(shù)問題久攻不克，椅背火箭的研制將陷入進(jìn)退兩難的境地，找到一種妥善的解決辦法，既能使椅背火箭的設(shè)計(jì)要求得以實(shí)現(xiàn)，又可確保研制進(jìn)度不受影響，還可以使方方面面的努力仍然能體現(xiàn)出其應(yīng)有的價(jià)值?；谶@樣的考慮，經(jīng)過多次反復(fù)的計(jì)算，研究員黃港溪提出了一個(gè)新的裝藥設(shè)計(jì)方案，即丁羥推進(jìn)劑內(nèi)孔燃燒七角星孔形裝藥方案，最終有效解決了椅背火箭裝藥設(shè)計(jì)難題，保證了火箭工作期間推力變化平穩(wěn)。

人椅系統(tǒng)彈射離機(jī)后，如何有效控制其運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，以較好的穩(wěn)定性保證飛行員承受的載荷和轉(zhuǎn)動(dòng)角速度在人體的耐受范圍內(nèi)，并為人椅分離和救生傘的打開提供有利的姿態(tài)，防止人、椅、傘的干擾，是彈射救生領(lǐng)域十分關(guān)注的問題。尤其是救生傘和兩點(diǎn)連接的穩(wěn)定減速系統(tǒng)都是全新技術(shù)，缺少國外相關(guān)資料，因此從摸底試驗(yàn)開始，就出現(xiàn)了各種類型的故障。1998年7月，航空工業(yè)航宇在進(jìn)行1100km/h高速綜合鑒定彈射試驗(yàn)時(shí)，由于穩(wěn)定減速傘沒有正常開傘，造成試驗(yàn)失敗。為此，航空工業(yè)航宇立即成立了以徐宏、李保軍和王璐等為成員的技術(shù)攻關(guān)組，對(duì)傘衣套結(jié)構(gòu)、鼓風(fēng)袋大小、封口結(jié)構(gòu)、傘系統(tǒng)包裝約束捆扎繩強(qiáng)度、防止傘在傘衣套內(nèi)堆積等專題進(jìn)行研究，經(jīng)過反復(fù)多次的風(fēng)洞吹風(fēng)、地面單項(xiàng)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證，最終確定了穩(wěn)定減速傘改進(jìn)的技術(shù)狀態(tài)，改進(jìn)后的穩(wěn)定減速傘經(jīng)過風(fēng)洞、空投和地面單向試驗(yàn)，于1999年3月，與座椅配套進(jìn)行了補(bǔ)充驗(yàn)證彈射試驗(yàn)和補(bǔ)充鑒定彈射試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，穩(wěn)定減速傘的改進(jìn)措施有效可行。

創(chuàng)新，是科技進(jìn)步的源泉；創(chuàng)新，是不斷推進(jìn)型號(hào)研制的強(qiáng)大動(dòng)力。面對(duì)新機(jī)研制中層出不窮的新問題，航空工業(yè)航宇廣大參研人員不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，掌握新技術(shù)，解決新問題，實(shí)現(xiàn)了一次又一次的創(chuàng)新。同時(shí)，也正是經(jīng)過了這一場場硬仗的洗禮，航空工業(yè)航宇的科技人員迅速成長起來，新一代航空人才隊(duì)伍逐漸形成，尤其是在經(jīng)過了第三代戰(zhàn)機(jī)研制的磨礪后，成為了一支能夠適應(yīng)未來高科技發(fā)展需要，肩負(fù)祖國航空救生事業(yè)未來和前途的優(yōu)秀隊(duì)伍！

“長風(fēng)破浪會(huì)有時(shí)，直掛云帆濟(jì)滄?！?。如今，距殲10飛機(jī)首飛已過去了整整20年，航空工業(yè)航宇的防護(hù)救生裝備研制水平已躋身世界先進(jìn)行列，作為公司的核心產(chǎn)品，彈射救生座椅系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了型號(hào)配套全覆蓋，滿足了航空武器裝備的需求，并且一直保持著救生包線內(nèi)100%的救生成功率。最新一代的產(chǎn)品在智能化、集成化、模塊化上再次實(shí)現(xiàn)了跨代突破，在不利姿態(tài)下的控制技術(shù)更是達(dá)到世界先進(jìn)水平。未來，航空工業(yè)航宇將繼續(xù)秉承“航空?qǐng)?bào)國，強(qiáng)軍富民”的宗旨和“保障安全，滿足防務(wù)；服務(wù)民生，共同發(fā)展”的使命，向著“致力于在防護(hù)救生/空降空投裝備領(lǐng)域建立國際領(lǐng)先優(yōu)勢”的戰(zhàn)略目標(biāo)不斷前行！