湯向偉
直升機(jī)對(duì)旋翼系統(tǒng)要求極為嚴(yán)苛,旋翼技術(shù)也成為衡量直升機(jī)先進(jìn)程度的關(guān)鍵指標(biāo),更被視為直升機(jī)行業(yè)花錢也買不到的核心機(jī)密。讓六片每片重量120公斤長(zhǎng)度為9米的直升機(jī)旋翼在動(dòng)平衡試驗(yàn)臺(tái)以每分鐘100到215轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)畫一個(gè)直徑18米的圓圈,這個(gè)圓旋翼的翼尖高度差只允許正負(fù)5毫米,力矩差只有正負(fù)5牛頓/米。這就是航空工業(yè)昌飛旋翼系統(tǒng)制造總廠工藝員程翔做了七年并且做到了極致的事。新時(shí)代是奮斗者的時(shí)代,奮斗的青春最美麗。他帶領(lǐng)直升機(jī)旋翼動(dòng)平衡試驗(yàn)團(tuán)隊(duì),打通大型國(guó)產(chǎn)直升機(jī)單片旋翼動(dòng)平衡校驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,實(shí)現(xiàn)了主旋翼達(dá)到單片互換的重大技術(shù)突破。
直升機(jī)最大的構(gòu)造特點(diǎn)是機(jī)身上部裝有旋翼,它是直升機(jī)的升力面、操縱面和穩(wěn)定面。旋翼系統(tǒng)是直升機(jī)區(qū)別與其他飛行器的標(biāo)志性部件,它使直升機(jī)能夠完成垂直起降,前飛、側(cè)飛、后飛等飛行姿態(tài)。因此,直升機(jī)的旋翼對(duì)改進(jìn)直升機(jī)的性能有巨大的作用,對(duì)直升機(jī)的機(jī)動(dòng)性、操縱性、速度、振動(dòng)水平、壽命、安全性及維護(hù)性等有著巨大影響,因此,世界各國(guó)都把直升機(jī)旋翼技術(shù)作為直升機(jī)關(guān)鍵技術(shù)來研制。
程翔2011年大學(xué)畢業(yè)入職昌飛,在昌飛首個(gè)大型國(guó)產(chǎn)直升機(jī)旋翼動(dòng)平衡試樣臺(tái)上一干就是7年。旋翼動(dòng)平衡試驗(yàn)臺(tái)是目前國(guó)內(nèi)使用最廣泛的一種直升機(jī)旋翼試驗(yàn)測(cè)試方法。旋翼動(dòng)平衡試驗(yàn)臺(tái)主要用于對(duì)旋翼在懸停狀態(tài)下的氣動(dòng)、動(dòng)力學(xué)、飛行力學(xué)等問題進(jìn)行試驗(yàn)研究,并通過試驗(yàn)測(cè)試保證旋翼組的動(dòng)態(tài)平衡,為旋翼的制造和理論研究提供試驗(yàn)驗(yàn)證依據(jù)。
為了提高直升機(jī)主旋翼其維護(hù)使用性能,一般主旋翼均要具有單片互換性,這樣可以在出現(xiàn)意外的情況下,降低維護(hù)成本。主旋翼單片互換性要通過動(dòng)平衡配重和調(diào)整片的調(diào)整進(jìn)行平衡調(diào)整,提高鉸鏈力矩測(cè)量精度,且調(diào)整過程在地面動(dòng)平衡試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。
萬事開頭難,動(dòng)平衡試驗(yàn)臺(tái)啟始之初,沒有成功的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)可借鑒,甚至有點(diǎn)找不到方向,程翔和工人一道,摸索學(xué)習(xí)掌握設(shè)備的操作方法及工作原理。旋翼動(dòng)平衡試驗(yàn)最難的是從眾多旋翼中選出標(biāo)準(zhǔn)旋翼,這需要大量的比對(duì),采集大量的數(shù)據(jù),他和團(tuán)隊(duì)成員從最簡(jiǎn)單的旋翼數(shù)據(jù)采集入手開始旋翼選取工作,搜集了大量的相關(guān)資料,不斷拓展自己的知識(shí)面。每天加班加點(diǎn)嘗試著各種試驗(yàn)方案。采集大量的旋翼數(shù)據(jù)后,從中選擇數(shù)據(jù)分布在中間的作為標(biāo)準(zhǔn)旋翼代表。有點(diǎn)眉目之后,他又借鑒同行對(duì)外公開的相關(guān)文獻(xiàn)資料,嘗試新的思路做試驗(yàn)。就這樣一步一個(gè)腳印,摸索出昌飛自己的旋翼動(dòng)平衡試驗(yàn)體系。
在高速旋轉(zhuǎn)的旋翼中通過分析數(shù)據(jù)找出具有特性差異一片和幾片旋翼,并用最少的復(fù)查次數(shù)以及最小的配平工作需要豐富的經(jīng)驗(yàn)以及細(xì)致入微的觀察,每一次試驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)的累計(jì),每次參數(shù)調(diào)整再次開機(jī)復(fù)查,讓他和團(tuán)隊(duì)里成功越來越近。
由于直升機(jī)結(jié)構(gòu)和原理的特殊性,旋翼高速轉(zhuǎn)動(dòng)為直升機(jī)提供升力,振動(dòng)便不可避免地成為直升機(jī)最重要的不安全因素。持續(xù)振動(dòng)不僅使直升機(jī)操縱性能下降、飛行員疲勞度增加、武器命中率降低、機(jī)載設(shè)備壽命縮短,同時(shí)也使關(guān)鍵部件磨損、疲勞斷裂和突然失效的可能性增加。而直升機(jī)旋轉(zhuǎn)部件動(dòng)平衡精確調(diào)整,降低其振動(dòng)值至可接受的范圍,對(duì)保證直升機(jī)飛行安全,提高其運(yùn)行可靠性具有重要意義。旋翼是直升機(jī)減振的關(guān)鍵部件,旋翼錐體軌跡和旋翼動(dòng)平衡調(diào)整結(jié)果直接影響直升機(jī)振動(dòng)水平的大小,它對(duì)直升機(jī)的性能、可靠性、舒適性各方面都起著決定性的作用。
2012年4月,第一套經(jīng)動(dòng)平衡調(diào)整合格滿足單片互換要求的旋翼裝機(jī)開車試飛時(shí),試飛站機(jī)務(wù)反映旋翼打錐體在試飛范圍內(nèi),無需調(diào)整,可以直接進(jìn)行試飛,飛行員反饋直升機(jī)操縱性得到了顯著提升,振動(dòng)和噪音明顯降低。單片旋翼互換關(guān)鍵技術(shù)終于被成功攻克。程翔說這是他參加工作以來最高興、也是最難忘的事,辛勤付出沒有白費(fèi)。
直升機(jī)主旋翼動(dòng)平衡試驗(yàn)臺(tái)位于昌飛呂蒙廠區(qū),震耳欲聾的旋翼噪音和產(chǎn)生的巨大氣流,冬天冷夏天熱的工作環(huán)境。程翔每天就圍著試驗(yàn)臺(tái)研究,不論刮風(fēng)下雨,寒冬酷暑都在室外試驗(yàn)臺(tái)上度過,記錄試驗(yàn)中的各種數(shù)據(jù)。
旋翼動(dòng)平衡試驗(yàn)滿足公差要求對(duì)程翔來說只是及格目標(biāo),他不斷挑戰(zhàn)自我,追求極致,用匠心打造國(guó)產(chǎn)直升機(jī)騰飛之翼,因?yàn)椋谒劾餂]有最好,只有更好。從自動(dòng)傾斜器水平度的檢查,到試驗(yàn)臺(tái)開車空試,每一個(gè)步驟,每一個(gè)環(huán)節(jié),他都全力把工作做到最細(xì),把旋翼的偏擺做到最小。在拉壓力傳感器標(biāo)定時(shí),為了消除外力的影響,他讓傳感器放置在無風(fēng)無振動(dòng)的環(huán)境中,靜置一段時(shí)間后,再取多組數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行標(biāo)定。 各個(gè)環(huán)節(jié)都能做到一絲不茍,做到極致。
最早測(cè)試一組旋翼數(shù)據(jù)需要試驗(yàn)臺(tái)開車2~3小時(shí),現(xiàn)在半小時(shí)就可以搞定;他和團(tuán)隊(duì)成員通過改進(jìn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理模板,使每次試驗(yàn)臺(tái)開車記錄的數(shù)據(jù)能直接生成結(jié)果,自動(dòng)算出旋翼的調(diào)整量,再以圖表的方式,顯示調(diào)整后的理論數(shù)據(jù)值。他參與了行業(yè)技術(shù)規(guī)范《直升機(jī)旋翼動(dòng)平衡試驗(yàn)辦法》的編制,使復(fù)雜的計(jì)算調(diào)整過程變得直觀智能、一目了然,勞動(dòng)強(qiáng)度、工作效率大幅提升,動(dòng)平衡試驗(yàn)臺(tái)產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)了翻番。
程翔始終認(rèn)為,提升國(guó)產(chǎn)裝備的質(zhì)量是每一個(gè)航空人應(yīng)該做的事,從動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)上出去的每一片旋翼都承載著我的責(zé)任與使命,腳踏實(shí)地的干好本職工作,為直升機(jī)的品質(zhì)提升盡職盡責(zé),就是在崗位上航空?qǐng)?bào)國(guó)、航空強(qiáng)國(guó),用智慧與雙手打造國(guó)產(chǎn)直升機(jī)騰飛之翼,讓國(guó)產(chǎn)直升機(jī)飛的更高、更穩(wěn)、更遠(yuǎn)。