原题目:官媒揭秘歼20为何能短期内胜利首飞:得益于这项研讨|中国|飞机|歼20_新浪军事_新浪网

新一代战役机,从这里飞向蓝天

—— 访航空产业首席技巧专家 王海峰

作者简介

王海峰,航空产业首席技巧专家。航空产业成都飞机设计研讨所总设计师。工学博士,天然科学研讨员,从事国度重点型号歼20 飞机、歼10 系列飞机、枭龙系列飞机、多型无人机研制工作,主持推力矢量技巧飞翔验证项目、TBCC组合动力飞翔验证项目、下一代战役机研制等多项“十三五”将来成长重点预先研讨项目,涉及飞机设计、实验技巧、信息技巧、体系工程和盘算机软件等多学科的综合和交叉,在飞机总体、气动、飞翔把持、试飞、售后技巧支撑、飞机全寿命技巧状况治理、四性、综合保障、故障猜测与健康治理、自立保障体系等方面做出了凸起进献。

航空制作网:您持久主管型号、预研的技巧工作,预研是军机产物离不开的主要技巧预备,请谈谈您对进步军机产物的进步前辈性和缩短预研周期的见解。

王海峰:起首,要保持型号与预研工作的有机联合。型号和预研工作是不成朋分的,型号工作是完成现有设备的工程设计并解决现实应用题目,而预研则是对新的理念、新的技巧、新的设备进行摸索。预研的结果一旦成熟,一方面可以当令利用于现有设备,这就是型号的才能晋升和改良改型;另一方面也可以成长新的设备,形成新的型号产物。成都所的预研步队一般不离开型号研制义务,如许能更正确懂得型号工作中的实际题目,把握好预研的标的目的和需求,同时也能更好地把现有型号作为将来进步前辈技巧的验证平台。型号和预研工作的联合,可以或许使我们的团队“既能踏踏实实,又能昂首看路”。

其次,要保持走自立立异的途径,对于看准的技巧标的目的要保持不懈,耐得住寂寞、受得起质疑。对于一些前沿技巧甚至是推翻性立异技巧,在预研阶段碰到挫折或者受到外界质疑在所不免,而此时科研职员的保持是缩短周期和少走弯路的要害。

成都所歼10、歼20 的研制胜利,得益于60 年月中后期开端的鸭式结构机理研讨工作。那时除瑞典的J-37外还没有第二家,可是宋文骢等科研职员看到了鸭式+静不安宁结构比正常式结构有更好的升阻特征,果断不移地经由过程大批的风洞实验数据,摸清和把握了鸭式结构的结构参数和睦动特征,做好了技巧储蓄,使我国战役机获得了连续成长的才能。

第三,不克不及凭空杜撰,要在紧紧把握研制自动权的条件下积极把握懂得国际成长动向。焦点技巧是买不来的,可是在某些方面可以鉴戒。对于国外进步前辈的研制方法和设计方式,夸大“学会”和“把握”其要害技巧,而不是“引进”。在消化接收的基本上再立异,有利于进步产物的进步前辈性和缩短技巧预研周期。

最后,也是对于技巧研讨和攻关很主要的一点,就是基本举措措施装备的树立。昔时在国防科工委的引导和支撑下,歼10飞机树立的一大量战役机研制的实验、试制和试飞测试举措措施,是成都所甚至我国进行新一代战役机技巧研讨的基石。好比飞翔品德模仿器、飞翔把持体系铁鸟台,这就是正如在第12 届珠海航展中大师看到的推力矢量技巧能如斯敏捷、顺遂地从预研飞向蓝天的强有力保障。

航空制作网:据悉您初次树立了型号“故障猜测与健康治理体系”和“自立保障信息体系”,实现了数据同源与全寿命保障的功效,极年夜进步了飞机交付军队后的保障效能与作战才能,能否做具体先容。

王海峰:新一代战役机担负的义务任务请求其具备强盛的保障才能,具体表示为经由过程较低的保障范围和应用保障用度使飞机具备高的出动架次率、可费用和强盛的灵活才能,规避三代机维修时光长、设备灵活性差、维修用度高的题目。

为实现新一代战役机的保障才能请求,我们在维修保障理念长进行了立异,包含预防性维修由“按时”转为“视情”,故障消除由“过后”转为“先导”,维修治理由“首翻”转为“全寿”,保障方法由“被动响应”变为“自动反映”等。在新保障理念的领导下,采取了良多跨代技巧支持跨代设备的才能特点实现,在保障才能方面的跨代技巧就包含初次在型号中树立的“故障猜测与健康治理体系”和“自立保障信息体系”。

“故障猜测与健康治理体系”是在传统三代机测试性设计的基本上,尽量采取机上现有的硬件和数据资本,增添加强诊断、猜测以及健康治理才能综合而成的进步前辈体系。构建了一个分层的诊断架构系统,信息从底层的成员级,往上传递给区域级和飞机级,逐层进行信息的融会和综合判定,从而获得比传统方式更强的故障诊断和隔离才能。经由过程故障诊断和健康评估,对部件寿命和可能的故障进行猜测,是实现先导式保障和自动反映保障的基石。

“自立保障信息体系”在传统信息化保障的基本上,基于面向设计、制作和应用的全寿命周期技巧状况治理,实行飞机状况数据治理、动态资本调剂、剖析和决议计划支撑,树立义务计划体系接口驱动飞机应用保障,经由过程嵌进式练习体系及时监控飞机和耗费品状况,自立触发保障,实现笼罩飞机战训义务、维修保障、供给保障、长途技巧支撑全义务进程。经由过程数据同源治理,实现新一代战役机维修保障支撑体系相干数据与设计数据、出厂数据和改装数据技巧状况同步。

经由过程树立“故障猜测与健康治理体系”和“自立保障信息体系”并交付军队应用,初次实现了快速、准确的灵敏保障。飞机故障诊断、状况监控程度有年夜幅进步,实现了全寿命周期技巧状况治理以及应用和维修保障义务全进程治理,有用进步了飞机保障效能和应用可费用,下降了寿命周期用度。

进步飞机的保障才能,从某种意义上说就是增添可用飞机的数目、进步飞机的作战效能。

航空制作网:为顺应新形势下的型号研制和技巧成长须要,您和团队做了哪些工作?今朝研制中有哪些技巧需求?

王海峰:新形势下的型号研制须要我们年夜幅缩短型号研制周期,下降研发本钱,同时还要包管能实现与劲敌抗衡的才能请求。

起首要立异研发系统,我们采取渐进研制、渐进采办、螺旋式研发的模式,基于才能、基于全寿命保障,自顶向下设计飞机。同时我们实现了“作战概念→体系建模→ 3D 发图→数字制作→信息化保障”的全流程数字化研发系统扶植,设计模式由2D → 3D 的改变,在国内初次实现全三维模子贯串新机研制全进程,推动全性命周期无纸化、无什物样机、数字量传递、数字化治理。设计手腕、研发系统的立异年夜年夜缩短了歼20 的研发周期,发明了在超短研发周期内实现首飞的“古迹”。

设备是用来博弈的,无论研发什么设备都得有衡量,衡量的理念之一就长短对称。完整随着别人做,那就不存在非对称,是一种对称式地与别人的比拟。在衡量的时辰,必需凸起或进步一些工具,同时应当废弃或下降一些工具,如许就会形成非对称上风。我们在新的型号研制中,贯彻不纯真谈论技巧进步前辈性,而是以将来计谋需求来结构战性能力、计划技巧路线。我们活着界上独创了歼20 的“升力体边条鸭式结构”,使飞机既有很好的隐身机能又有很强的超声速和灵活飞翔才能。型号利用了包含内埋弹仓、进步前辈构造资料、进步前辈体系架构等一批顺应新机成长趋向的新技巧,弥补了多项国内空缺。在飞机义务体系方面,在态势感知、信息抗衡、机载兵器和协同作战等多个方面取得了不少冲破。

在第12 届珠海航展中所展现的推力矢量技巧,其验证项目面对高请求、高难度、高风险等挑衅,须要霸占飞机、动员机、飞/ 发综合把持、试飞等多方面的技巧难关。起首,过掉速灵活飞翔是在惯例飞翔不会涉足的年夜迎角区域进行飞翔。其次,动员机采取可偏转喷管(也就是所谓的推力矢量)是加强年夜迎角飞翔把持的主要手腕。再次,年夜迎角区域精准可控飞翔直接关系到飞翔平安和飞机机能。要实现年夜迎角精准可控飞翔,一是要采取全新的方式获得在年夜迎角区域很难测准的迎角、侧滑角等信息;二是要将矢量喷管与飞机的气动舵面进行深度耦合,进行飞机、动员机综合把持;三是要在惯例迎角、过掉速区域等分歧特征的区域进行主动切换、无缝衔接。最后,针对推力矢量这种高风险的试飞,我们立异采取了一系列新的试飞测试手腕、试飞方式与评价系统,试飞员全程介入设计、实验和试飞,施展了主要感化,确保了试飞的高效、平安。

我们胜利实现了推力矢量这一航空要害范畴的立异冲破,这是飞发一体综合设计与利用的典范典范,也是航空焦点技巧自立立异的又一次胜利实践。

在型号研制进程中,打造一支出色研讨团队自己就是一项主要目的。我们的团队多达对折的是35 岁摆布的青年主干,尽年夜部门阅历了歼10、歼20 两代多个型号的磨砺和锻炼,这一批人将要支持起故国的蓝天,他们中心会发生下一代战机的总设计师。

美国宣布了将来的2030 空中上风飞翔打算,欧洲也颁布了将来战役机作战概念和计划,有一些技巧标的目的是广泛承认、比拟开阔爽朗的,好比说有人/ 无人协同技巧、人工智能技巧、极高隐身技巧、全向探测全向进犯技巧等,也有一些不太断定的立异推翻性技巧,像激光兵器技巧、自顺应动员机、高明音速兵器、蜂群作战,这些技巧可能会转变将来的战斗模式。

我们依据本身设计的战斗,拔取、弥补了一些技巧标的目的,依据其特色和成熟度的分歧采用纷歧样的组织模式开展预研攻关,信任在2035 年或者更近的将来,会看到,此刻的尽力正转化成守护海天的利器。

航空制作网:作为总设计师,您对后续环节中涉及的航空制作技巧的晋升有哪些等待?

王海峰:起首是复合资料构造与承载/ 隐身功效一体化构造制作技巧。复合资料具有高的比强度、抗疲惫、耐腐化以及可设计性强等特色,已成为现代飞机构造的重要资料之一。在我们的新一代战役机构造中大批利用胶接/ 共固化技巧来制作年夜型整体化复合资料构造,采取了RTM、缝合/RFI 等技巧来制作多种庞杂构造,年夜幅削减零件和衔接件数目,减轻告终构重量。跟着复合资料构造的利用日益普遍,以及承载/ 隐身等一体化构造的利用,为知足日益刻薄的重量、寿命和本钱请求,我们等待更高机能的复合资料、承载/ 隐身等功效一体化构造以及低本钱复合资料构造的制作技巧,晋升构件尺寸精度,进步制作效力,增添质量稳固性,下降制作本钱。

其次是年夜型庞杂金属整体/ 整体化构造制作技巧。为了减轻构造重量、进步构造寿命,现代飞机构造普遍采取铝合金和钛合金年夜型整体构造,如采取年夜规格厚板和年夜型整体锻件作毛坯加工出整体零件,大批采取电子束焊接、激光焊等高机能焊接技巧以及紧密锻造技巧等方式来制作各类年夜型构造和异形庞杂构造,以及削减零件和衔接,下降构造重量。

第三是增材制作技巧。增材制作技巧具有研制周期短、顺应设计才能强等特色,被以为是制作技巧范畴的一次重年夜冲破。今朝,采取激光和电子束的增材制作技巧既用于无余量零件的紧密制作,也用于制作近净成形的零件毛坯,可以实现良多传统技巧无法制作的构造,年夜幅晋升了设计空间,在实现快速原型制作、单件或小批庞杂构件的出产等方面具有显明上风。为了在飞机构造上充足施展该技巧的上风,我们等待优质稳固的增材制作用原资料,进步工艺稳固性,晋升制作效力,下降制作本钱。

第四是长命命、高靠得住制作与检测技巧。为进步应用寿命,现代飞机构造普遍采取抗疲惫制作和衔接技巧,如冷挤压和干预衔接、激光冲击和喷丸、主动化制孔与衔接;采取紧密制作、高速加工等进步构造的概况完全性;针对年夜型复合资料构造和庞杂金属构造等采取新型高效的无损检测技巧。为知足长命命和高靠得住的设计请求,我们等待新型的抗疲惫制作技巧和复合强化技巧,晋升概况完全性的加工技巧以及新型高效的无损检测技巧。

最后是飞机全数字化设计与制作技巧。飞机全数字化设计/ 制作技巧买通了设计、出产和治理的全数字化信息流,普遍用于波音、空客的新一代客机以及美国第四代战役机的研发,年夜幅缩短研制周期,明显下降了研制用度及出产本钱。我们等待基于常识库与资本库,进步制作与设计的快速协同,实现零件无余量制作与准确装配。(起源:《航空制作技巧》杂志 记者 海山)

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