尋寶·成飛故事丨“爭(zhēng)氣機(jī)”上的玲瓏曲線

作為中國(guó)航空工業(yè)發(fā)展史上當(dāng)之無(wú)愧的“爭(zhēng)氣機(jī)”，殲10系列戰(zhàn)機(jī)無(wú)不彰顯了中國(guó)航空科技自立自強(qiáng)的志氣、骨氣和底氣。從機(jī)身輪廓到細(xì)節(jié)構(gòu)造，殲10的每一處設(shè)計(jì)都在為戰(zhàn)斗力賦能。殲10研制初期，機(jī)身處獨(dú)特的S型蒙皮，不僅是氣動(dòng)外形的核心設(shè)計(jì)，更是我國(guó)航空制造突破的標(biāo)志性技術(shù)。

今天的故事，我們回到上世紀(jì)90年代，從這一特殊曲面構(gòu)件——S型蒙皮說(shuō)起。

20世紀(jì)90年代，殲10飛機(jī)的設(shè)計(jì)工作告一段落，壓力給到生產(chǎn)制造這一邊。殲10飛機(jī)這一完全自主研制的三代機(jī)相較上一代設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，新系統(tǒng)與新技術(shù)革新超過(guò)60%，對(duì)于生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，可謂是“處處是關(guān)鍵，處處是攻堅(jiān)”。

時(shí)任成飛高級(jí)工程師戴美云帶領(lǐng)的試制團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)殲10研制項(xiàng)目中S型蒙皮的試制任務(wù)。讓我們一起跟隨戴美云，走進(jìn)那段艱難的研制歷程。

視頻｜戴美云在接受采訪時(shí)，回憶與殲10的歲月

無(wú)例可循：S型蒙皮的初次見(jiàn)面

殲10飛機(jī)采用翼身融合體設(shè)計(jì)，機(jī)身與機(jī)翼需整體成型，而非傳統(tǒng)二代機(jī)的分段組裝。這一設(shè)計(jì)要求蒙皮具有復(fù)雜的S形彎曲度，以適應(yīng)設(shè)計(jì)需求。這樣的設(shè)計(jì)在全國(guó)是第一次，沒(méi)有任何歷史經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。

在殲10飛機(jī)的設(shè)計(jì)圖紙上，設(shè)計(jì)人員巧妙地在機(jī)身、機(jī)翼部位畫(huà)出了3組共6塊S形翼身融合蒙皮，這使得飛機(jī)性能滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

圖｜殲10飛機(jī)翼身融合體蒙皮

這種蒙皮在制造過(guò)程中需要反向拉伸，對(duì)材料狀態(tài)、化銑等的要求在我國(guó)航空工業(yè)史上都是首次出現(xiàn)，集中了許多項(xiàng)技術(shù)難度，各項(xiàng)目標(biāo)都需要技術(shù)人員攻堅(jiān)克難，從“0”到“1”。

設(shè)備困局：沒(méi)有條件就創(chuàng)造條件

之前成飛主要以殲7系列飛機(jī)產(chǎn)品為主，從未涉及過(guò)雙曲度蒙皮。對(duì)于當(dāng)時(shí)的條件來(lái)說(shuō)，大尺寸鋁合金S型蒙皮成型任務(wù)，毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)，甚至都沒(méi)拉伸過(guò)這么大、這么厚的鋁合金，且設(shè)備條件也不允許。

如果進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)，至少需要上百萬(wàn)美元的資金支持，而且設(shè)備到位周期太長(zhǎng)，型號(hào)任務(wù)可不等人！參試團(tuán)隊(duì)試圖與外方合作研制，但對(duì)方卻認(rèn)為憑當(dāng)時(shí)成飛的設(shè)備和技術(shù)根本不可能生產(chǎn)出S型蒙皮，言語(yǔ)之中還有些嘲弄之意。合作沒(méi)談成，還被小看了，這深深刺激了眾人。

“真是門(mén)縫里瞧人！我們不信這個(gè)邪，一定要爭(zhēng)上這口氣！”團(tuán)隊(duì)絲毫沒(méi)有陷入被質(zhì)疑的漩渦，而是一門(mén)心思，想盡一切辦法，只為變“不可能”為“可能”。

參試團(tuán)隊(duì)多次論證、調(diào)研，聯(lián)合北京航空航天大學(xué)成立課題組，共同攻堅(jiān)。經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，課題組最終決定——在原蒙皮拉伸機(jī)上增加一臺(tái)可以加壓的上壓裝置，以滿足S型蒙皮成形的需要，由北航負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，成飛負(fù)責(zé)制造。

零的突破：屏氣凝神 一鼓作氣

“型號(hào)工程是最大的政治”。當(dāng)時(shí)的成飛只有一臺(tái)蒙皮拉伸機(jī)，要在原生產(chǎn)計(jì)劃的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，以匹配試制要求。戴美云仍清晰地記得當(dāng)時(shí)的情形，“團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了巨大的風(fēng)險(xiǎn)，既要精益求精、也要萬(wàn)無(wú)一失，不能出一點(diǎn)紕漏！”

圖｜試制現(xiàn)場(chǎng)

操作層面同樣難度不小，作為當(dāng)時(shí)蒙皮成型的操作人員，原成飛鈑金操作技師何沖之表示，要成型這類蒙皮，至少需要超過(guò)1000噸拉力的新型專業(yè)設(shè)備，拉伸時(shí)的力度要恰到好處，力量小了蒙皮拉伸不到位，力量大了會(huì)造成設(shè)備失能、地基也會(huì)遭到損壞，不但S型蒙皮不能成形，原有的蒙皮拉伸機(jī)也會(huì)被損壞，使其他蒙皮也無(wú)法生產(chǎn)，或?qū)⒃斐梢庀氩坏降膿p失和后果。

“絕不讓型號(hào)列車在我手里晚點(diǎn)”。研制現(xiàn)場(chǎng)的每一個(gè)人，始終懷著這樣一種必勝的信念。參試團(tuán)隊(duì)前后花了兩年多時(shí)間，克服了沒(méi)有專用設(shè)備、沒(méi)有工藝經(jīng)驗(yàn)的難題。

時(shí)間終于來(lái)到了試制那天，工作臺(tái)被里三層外三層圍了個(gè)水泄不通，大家都屏住呼吸，焦灼地等待著試制工作開(kāi)始。工作人員將蒙皮毛料抬上工作臺(tái)，夾在鉗口中，伴著機(jī)床的轟隆隆聲，多個(gè)小千斤頂一同發(fā)力，拉形模平穩(wěn)地工作著，蒙皮漸漸拱起。

“繼續(xù)拉形至5%！”操作人員仔細(xì)觀察，謹(jǐn)慎操作，蒙皮脊背再度彎曲……第一步成形完成后，接下來(lái)就是關(guān)鍵的反向拉伸。成，在此一舉；敗，亦在此一舉！

隨著上壓裝置緩緩落下，在場(chǎng)人員的心都揪得緊緊的。只見(jiàn)蒙皮拱起的脊背被重物壓下，成功地變了形，秀出了玲瓏的S形。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)人員測(cè)量，S型蒙皮彎曲尺寸合格，沒(méi)有問(wèn)題。

圖｜S型蒙皮試制過(guò)程

整個(gè)試制過(guò)程歷時(shí)并不久，但現(xiàn)場(chǎng)人員的心情都幾經(jīng)起伏。他們知道，這場(chǎng)勝利來(lái)之不易，是意志和力量的角逐，是“非贏不可”的信念。

經(jīng)過(guò)一系列的后續(xù)加工工序，試生產(chǎn)的蒙皮無(wú)一例外，都滿足產(chǎn)品圖紙技術(shù)條件！

試驗(yàn)成功，參試團(tuán)隊(duì)如釋重負(fù)，卻又不敢多作停留。他們知道，S型蒙皮的攻堅(jiān)，不過(guò)是殲10飛機(jī)研制長(zhǎng)路上的一個(gè)隘口，是關(guān)鍵技術(shù)自立自強(qiáng)征途上的一個(gè)腳印。前方的路還很長(zhǎng)，等著科技工作者們用信念去征服，用雙手去丈量。那架振翅欲飛的“爭(zhēng)氣機(jī)”，也正因有了這些默默無(wú)聞的托舉，才最終得以劃破長(zhǎng)空，守護(hù)山河無(wú)恙。