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1、法者|赵月林的34年:走出山沟成名律师,背着房贷捐资助学2、因为乘坐租来的飞机,周总理被外媒当面嘲讽,一句话展现大国格局3、固定翼无人机的机翼和舵面
法者|赵月林的34年:走出山沟成名律师,背着房贷捐资助学
赵月林生前在自己律所的办公室留影。 受访者 供图
34岁,省城的律所主任,省律协最年轻的理事,赵月林生前被认为是四川律师界一颗新星。他从农村的山沟里一路走来,通过自学读大学、当律师。他有个梦想:要到中国最大的城市开律所,还要“进军”雄安新区。
事业上雄心勃勃的赵月林,内心流淌着柔情。他是个孝顺的人,想在农村老家建新房,让父母告别住了22年的破旧房屋,在村里过得体面些,可因为经济紧张一直没能实现。他在资助贫困学生上却很大方——60万元的法治奖学金、200万元的法治人才奖学金,生前,他已按照捐助协议开始兑现。四川广安一百多名贫困学子获得过他的帮助。
赵月林的同学曹秋莲总记得他的一句话:“他说他是苦过来的,不想让那些孩子像他小时候那样受苦。”
可赵月林的奋斗和牵挂,在2018年5月9日这一天画上了句号。先天性心脏病夺去了这个年轻生命。
赵月林的死以及他生前的故事,震惊了四川律师界,感染着许多人。在四川省司法厅厅长刘志诚看来,赵月林一边执着于法治信仰,一边参与公益事业反哺乡邻,“是四川两万名执业律师的优秀代表”。
赵月林家境贫寒,但从小学习成绩很好。20年前的奖状现在还挂在老家的墙壁上。澎湃新闻记者 朱远祥 图
山村“小妹仔”成了城里的大律师
位于川东的广安市芋子溪村是赵月林的家乡。这里距武胜县城20公里,是一个以小溪命名的丘陵地貌的山村。
8月10日,澎湃新闻实地探访了解到,赵月林家是一栋破旧的青砖瓦房,建于1996年。屋内设施简陋,正屋的木梁上用铁丝挂着一台吊式风扇,摇晃着旋转。砖墙上用图钉钉着一叠泛黄的、粘满尘灰的奖状——这是上世纪九十年代赵月林从学校带回来的。
赵父常年在家务农,今年67岁,听力不大好;赵母是个聋哑人,三级残疾。赵月林是家中独子,不过出生后不久,他差点被父母遗弃。
赵月林的二叔赵德炳介绍,赵月林患有先天性心脏病,对这个穷困家庭来说难以承受,大概在他满月的时候,父母将其悄悄遗弃在村外的路边。后来在奶奶的坚持下,他被重新抱回了家。
赵月林从小身体瘦弱,村里人都喊他“小妹仔”。小学五、六年级和初中三年,他和村里的同龄人一样到龙女镇上学,每天来回走十多里山路。赵月林身体不好,经常“走一阵歇一阵”。
在初中语文老师杨录斌的记忆里,赵月林“又矮又瘦”,初中毕业时身高仅1.37米,“学习成绩在班上是前三名”。与其同窗五年的曹秋莲记得,赵月林上课喜欢提问,“有时候问得老师都犯难。”令她印象更深的是,每天中午在学校食堂就餐时,很多同学会出钱“打菜”,赵月林则打开从家带来的铝盒,吃里面的咸菜。
高二那年,赵月林辍学了。与他一起长大的同村发小、后来成为他的行政助理的龙彬认为,赵月林当年辍学,一是因为家境贫困,二是因为身体不好。
龙彬记得,辍学后的赵月林,有一段时间到市场上摆地摊卖水果,后来去一家打字店当电脑学徒,不久后到派出所户籍室做了临时工。
2003年,19岁的赵月林怀揣向亲友借来的5万元,以及自己摆地摊和打工挣来的两万多元,去了重庆一家心脏病专科医院。他被诊断为二尖瓣狭窄伴室间隔缺损,做了修复手术。
当年下半年,赵月林重回高中校园复读,一年后考上了西南石油大学。后来,他认识了在川北医学院就读的同县老乡——一个叫周兰的女孩,她八年后成了他的妻子。
“他天天就是看书、考证。”周兰与赵月林的约会,大部分都是在图书馆或自习室。不过她后来才知道,赵月林在西南石油大学并没有注册入学,只是在那里借宿参加自学考试。“他可能是交不起学费,另外他觉得自己的身体可能不适合到油田工作。”周兰分析。
经过三年多的自学,赵月林先后获得了四川大学高等教育自学考试法律专业的专科和本科文凭,并通过了国家司法考试。后来,他又读在职研究生成为管理学硕士。
2009年5月,赵月林加入四川信诺达律师事务所,成为了一名执业律师。六年后,他创办个人制的四川中赞律师事务所。2018年1月,赵月林成为四川省律协第九届理事会90名成员中最年轻的理事。
赵月林的父母,帮父母建新房是赵月林未能完成的心愿。澎湃新闻记者 朱远祥 图
想到上海和雄安新区办律所,最讨厌“抱怨”
赵月林的办公室里,座椅后的墙壁上装裱了一个很大的古体“法”字。生前拍照时,他喜欢以这个字为背景。
他曾在一篇文章中写道:“世界上唯有两样东西能让我们的内心受到深深的震撼,一是我们头顶上灿烂的星空,一是我们内心信奉的法律规则。”
从事律师工作后,赵月林很快在业界赢得了不错口碑。起初,他以代理交通事故纠纷类的侵权赔偿案为主,后来将业务方向拓展至建设工程和民间借贷领域。中国裁判文书网的数据显示,2012年以来,他代理了各类诉讼案件251件。
2017年8月,成都一起因烂尾楼工程引发的合同纠纷案件宣判,赵月林代理的原告方胜诉。该案受害群众多,法律关系错综复杂,赵月林帮助受害者挽回经济损失6千多万元。
据赵月林的同事介绍,他经常代理一些面向弱势群体的法律援助案件。2017年9月,他帮助成都武侯区一名交通事故受害者讨回2万多元整容费用。当地电视台记者为此事采访了他。“希望有更多的律师同行为弱势群体做些力所能及的事。” 赵月林在节目中说。视频中的他穿灰西服、白衬衣,系着条纹领带,一头短发,长相俊朗。他说一口四川话,语速有节奏感,神情略显紧张。
“他很少接受媒体采访。”赵月林的行政助理龙彬说,赵月林不大重视个人宣传,“他觉得出名太早不好。”
2018年春节刚过,赵月林和一群初中同学参加了毕业20周年聚会。他们当年的语文老师杨录斌应邀参加。杨录斌见到赵月林后吃了一惊——这个当年瘦小的学生长成一米八的“很高很帅的男子汉”。“他告诉我,他拿了三个大学文凭,开了一个律所。”杨录斌对赵月林的印象是“热情而谦虚”。
赵月林的律所有5名专职律师。在龙彬印象中,“赵主任”对外人包容性强,对自己和属下则要求严格。
“他特别不喜欢两点,浪费时间和抱怨。”龙彬说,“有时我叹气,他甚至会发火,他说遇到问题就解决嘛。他从来不抱怨。”
2017年12月,赵月林带着龙彬去河北的雄安新区考察了将近一周。“他觉得这是一个机遇,想到那边去办所。”龙彬介绍,由于注册条件和团队方面的条件不成熟,赵月林到雄安办所的计划暂且搁置下来。而在此之前,赵月林也跟上海的律所谈过合作。“以后去上海和雄安发展,他这个想法是认定了。”龙彬说。
在龙彬眼里,赵月林一直是个“不安分”的人,“他想去做更多的事情,没有一个终极目标。”
欠房贷也要捐资,设立奖学金助学20年
在事业上,赵月林有自己的雄心。在生活中,他又是一个内敛低调的人。
初中同学曹秋莲与赵月林多次参加同学聚会。在她印象中,赵月林极少谈论自己,“他喜欢倾听”。只是有一次,她听赵月林私下提起“助学”的事,“他是受过苦的人,心里可能有种情结。”
赵月林热心于助学,并非这两年“心血来潮”。芋子溪村村民李良平记得,十多年前,还没参加工作的赵月林带着十多个大学生来到村里,用他们筹集的钱给村里每名中小学生发了500元,还发了一些书包、手套和棉被。后来李良平的儿子患白血病,做了律师的赵月林多次给予资助。
武胜县关心下一代工作委员会工作人员赵婷介绍,2017年10月,赵月林牵头联系成都市武胜商会,向武胜县100名贫困中小学生捐款10万元,每人1000元。赵月林捐款后还与5名贫困学生“结对子”。
武胜县双星乡的段佳鑫去年考入山东财经大学法学院。入学前,她接到教育局打来的电话,告诉她获得5千元奖学金。“我开始以为是骗子。”后来她将信将疑地提交申请表,入学不久果然领到第一笔2000元钱。后来她才知道,当年像她一样领到奖学金的,还包括广安市另外16名考入大学法学院的学生。
段佳鑫领到的资助款,来自赵月林设立的“中赞广安法治人才奖学金”。2017年10月,赵月林代表四川中赞律师事务所(甲方)与广安市教育体育局(乙方)签订协议,由甲方出资200万元设立上述奖学金,每年从广安市考入大学法学类专业的学生中评选20人左右,每人5000元,从大一至大四分四批发放。
“每年奖励金额10万元,持续奖励20年。”双方签署的协议明确了奖学金的评选 、发放等程序。“这在我们广安教育史上是一个新生事物。”当时出席启动仪式的广安市人大常委会主任余仪说。
2017年11月,赵月林向17名法学学子支付了第一笔3.4万元奖学金。四个月后,他又与西南石油大学教育发展基金会签订捐赠协议,由他的律所捐赠60万元成立“中赞法治奖学金”等项目,资助在校贫困学生,为期六年。
两项金额分别为200万元、60万元的奖学金项目,成为赵月林助学的“大手笔”。上述捐款并非一次性完成,而是分别按20年、6年的期限进行。
“平均一年投入一二十万元,他觉得这钱他能承受。”赵月林的行政助理龙彬说,他后来才知道,赵月林手头并不宽裕,“几十万积蓄都没有”。他记得,今年3月底,赵月林捐赠给西南石油大学的第一笔5万元奖学金,就是在收到几笔律师代理费后马上转账过去的。
“他的律所的收支,每年基本上是持平的。”赵月林的妻子周兰说,丈夫2012年在成都买的供一家人居住的商品房,直到今年2月才还清房贷;他多年前就想在农村老家帮父母建新房,每年都念叨这事,可因资金问题一直没动工。
在自己家境并不宽裕的情况下,赵月林近年来帮贫扶困的步子却迈得越来越大。“这也是我以前不能理解他的一点,”周兰说,“后来想想,我的眼里只有自己的家,而他心里有大爱。”
2017年10月19日,赵月林(左)向受资助的学生发放奖学金。 受访者 供图
“他太累太辛苦,终于可以好好睡觉了”
今年3月29日,赵月林与西南石油大学签订助学协议并捐出第一笔奖学金。仅过了12天,他就出事了。
那是4月10日上午,赵月林从成都驾车去都江堰市法院参加案件评析会。一个多小时后,在十字路口等红绿灯时,坐在车上的同事发现赵月林的头埋在方向盘上,不省人事。两名同事赶紧对其进行心肺复苏人工急救,可直到送进医院,赵月林都处于昏迷状态。医生的诊断是“心脏骤停引起脑部缺血缺氧”。
经过14天的抢救后,赵月林的意识慢慢苏醒。醒后第三天,他终于开口说话了。他对床边的周兰低声说:“我喜欢你。”周兰当时只听清这四个字。这是赵月林生前说的最后一句话。
5月9日上午,34岁的赵月林停止了呼吸。
他有很多事情没有完成——总共260万元的20年助学项目,才完成第一年的捐助;他年初跟家乡多位村民提及,要出资修建1.5公里的村组公路;他还跟父母说,今年一定会把老家的旧屋改建成新房……生命匆匆,赵月林没来得及交待后事。
其实在三年之前,赵月林的身体就出现过异常。他曾突然昏倒在地,经过救治后苏醒。医生要求他“少劳累、多休息”。
可没过多久,赵月林又投入到高节奏的工作中。“很多当事人点名要他代理,他又不好意思拒绝。”周兰说,丈夫的律所紧挨着自家小区,加班是他的工作常态。
“他太累太辛苦,终于可以好好睡觉了。”周兰在追悼会上说。
赵月林的逝世在四川律师界和教育界引起了震动。四川省司法厅党委书记、厅长刘志诚说,厅党委已决定追授赵月林为四川省律师行业“优秀共产党员”,并号召全系统干部职工和法律服务工作者向他学习。
“我真的痛心,他还这么年轻。”四川省律师协会会长程守太叹道。在赵月林出事前半个月,程守太已经提名他,拟任省律协大数据与规则委员会主任。
程守太介绍,省律协已为赵月林的儿子赵中赞设立成长基金,“每年对他资助8000元,管到18岁。”
赵月林的小儿子今年1月出生,赵中赞是他的大儿子,今年3岁。三年前,赵月林以刚出生儿子的名字,为自己创办的律所取名“中赞”,意为“道正于中,仁义为赞”。
“月林一直是个充满正能量的人,我会像他一样带着孩子老人好好生活。”周兰告诉澎湃新闻,她会变卖一些财产,然后将公公婆婆的旧房进行翻修,以完成丈夫生前愿望。
赵月林的坟墓位于老家旧屋后面的一个小山坡。成都律师赖刚曾经赶来这里参加葬礼,他与赵月林在法庭上做过对手,后来成为好友。
“他用他生命的34年,律师执业的8年,书写了让我敬佩的画卷。”赖刚在一篇悼念文章中写道:“生命的长度与高度,并不一定成正比。”
因为乘坐租来的飞机,周总理被外媒当面嘲讽,一句话展现大国格局
1939年秋季一个逢场天,重庆南川县城上空突然响起警报声,18架日机在此地盘旋一周后,往綦江方向飞去,还没等人们反应过来,日机又复飞到南川县城上空,投下88枚炸弹,扬长而去。
这次轰炸只是中国抗日战争中无数轰炸的一次,但不同的是,这次轰炸的唯一目的,是报复。
报复的对象也并非南川县城,而是二十多公里之外的万盛丛林乡海孔洞。
海孔洞遗址
那里,曾先后生产出20多架教练机,40多架滑翔机,以及我国的第一架运输机——“中运一号”。
由于特务出卖情报,日军多次派出侦察机到南川区搜寻,搜寻无果就将怒气转为报复性轰炸。
从1939年到1941年两年时间内,南川被日军轰炸9次,投掷各种炸弹650多枚,造成478人死伤。
日军轰炸重庆
在那个年代,南川人民用血肉保住了中国飞机的一星火种,而这之后的很多年,仍有无数人用一生换取国产飞机的腾飞。
困毙
1932年,淞沪抗战开始,国民党派出25架飞机助战,出击五次,四次被击落,成为奇耻大辱。
没等战役结束,民国政府便派了宋子文前往欧美考察航空业,最终敲定与意大利合作建厂生产飞机。
1935年,中意合办的南昌飞机制造厂建成。
南昌飞机制造厂
按计划到1937年,应该生产意式萨伏亚S.M.81B双发轰炸机6架,意式布瑞达-25教练机20架。
然而,这年7月,七七事变爆发,随后,日军又在上海制造事端。
8月15日,日本海军鹿屋航空队从吴淞口外起飞,突袭南昌飞机制造厂,将已经组装完毕的3架萨伏亚轰炸机,和十余架布瑞达教练机全部炸毁。
由于意大利与日、德结盟,所以抗日战争爆发后,意方停止执行合同,所有意大利职工奉召回国。
日机轰炸之后,为了保护剩下的设备,航空委员会立即下令迁移工厂。
10月19日,南昌飞机制造厂的设备从鄱阳湖启程。
沿着长江顺流而下,途径武汉、宜昌、万县......
等终于到达重庆时,已是来年秋天。
在工厂迁移期间,民国政府选定了南川县丛林乡的海孔洞为新厂址,并完善了配套电力、厂房和道路,设备一到就可以投入生产。
但由于意大利专家已经撤离,再仿制意式飞机没有了技术支持。结合前线空战状况后,海孔飞机制造厂决定仿制苏式E-16驱逐机。
1939年初,孤寂千年的海孔洞 ,迎来了机器的轰鸣。
这一年,日军先后占领南昌,轰炸重庆、侵略汕头,是抗战中最艰难的时刻。
为了赶紧生产出可用的飞机支援前线,海孔飞机制造厂只用了半年时间,就仿制出了样机,且整机性能基本达到原机的设计标准。
1939年是民国二十八年,为了纪念中国第一次仿制成功,可批量生产飞机,这款飞机被命名为“忠二八甲”。
忠28甲
还没来得及高兴,现实很快给了中国航空迎头一击。
1940年9月,日机轰炸重庆,34架战机从四川遂宁机场起飞迎敌,在重庆璧山上空与13架日本战机激战,中国使用的是刚仿制出来的E-15 E-16战机,日本则直接派出了当时最先进的零式战斗机,无论是时速、航程、升限,还是武器配置,中国战机对抗日机,不能说以卵击石,至少也算背水一战了。
果不其然仅仅20多分钟,就有13架中国飞机被击落,10多架被损坏,10名飞行员阵亡,而日本飞机却无一损毁。这次惨败让民国政府明白了一个道理,越是在战火纷飞的时候,越要引进最先进的武器。
当时有能力研发最先进战机,且没有被战火波及的只有美国。
1941年3月,美国国会通过了租借法案,并将中国纳入租借法案适用国后,中国政府立即购买了100架霍克81飞机(也叫P-40C)组件,从美国东海岸装船,绕行大西洋、印度洋运到缅甸,由中国飞机制造厂负责组装。
霍克81
当年6月,海孔飞机制造厂,派出300名技术工人前往中缅边境,组建了装配分厂,与第一飞机制造厂共同负责这批飞机的组装。
本来还担心又会遭到日本的偷袭,可年底发生的“珍珠港事件”,让事态发生了转变。
为了抓住间隙尽快完成任务,技工们夜以继日三班倒,装配一架,试飞一架,试飞一架,交付一架,不到半年时间,100架霍克81组装完毕,交给了美国援华航空志愿队。
随后在阻止日军空袭昆明和滇缅公路的两场空战当中,以损失8架霍克81的代价,换取了击落敌机18架的战果,两场空战,大获全胜。
另一头,留在海孔洞的工务处长林同骅,看着厂内积压的发动机、仪表盘,想起战争以来国家的遭遇,生出了研制国产飞机的“野心”。
在无资金、无经验、无材料,甚至连实验室都没有的条件下,1941年冬天,林同骅带领着20多名技术人员,仅用了一年半的时间,就完成了气动力计算、载荷分布、理论模线绘制等一系列设计工作。
之后,又用了一年半的时间,制造出了第一架国产飞机——“中运一号”。
这架安装了两台旋风975E3活塞式9缸发动机的运输机,全长11.05米、升限4500米 ,最大时速344公里、航程可达1600公里,除正副驾驶员和领航员外,还可搭载8名乘客。
“中运一号”验收飞行后,被移交给国民党空军空运大队,成为正式列装的运输机。
而后,在“中运一号”的基础上,又接连改制出了“中运二号”“中运三号”,这些运输机的质量,甚至超过了一直使用到1980年代末期的苏式安-2运输机。
然而,性能如此优越的中运系列飞机,却没能迎来它的辉煌。
1935年8月,日本宣布投降,诞生于战火中的“中运一号”,在抗战胜利后没了用武之地。
随后,国民政府接收和购买了大量美军C-47运输机,再次对研发中运系列失去兴趣,加上当时国民党发动的全国内战正酣,中运系列的研发和投产更是被其抛之脑后,一代人的心血付诸东流。
C-47运输机
现在的海孔洞,早已人去楼空,不复昔日的辉煌,留下来的旧址变成了大鲵养殖场。
传说,大鲵的叫声很像婴儿的啼哭,或许对于海孔洞来说,这些啼哭还有更特殊的意义,因为那里埋葬了中国最初的航空梦。
徘徊
如果说旧中国的航空梦,困毙在国民党发动的内战中,那么新中国的航空事业,就诞生于抗美援朝的炮火中。
1951年10月23日,当天前往轰炸朝鲜南市机场的8架美国B-29轰炸机,被44架从中国起飞的米格15迎头痛击,中国飞行员一举击落击伤敌机6架,重伤5架。
事后,美国空军参谋长范登堡解释失败原因时说,“中国已经成为主要的空中力量”。
然而,这个被范登堡认为的空军强国,实际上连个像样的飞机零件都造不出来。
当时的黑龙江省东安市,坐落着空军东北航校第五飞机修理厂,这里的技术人员除了修理飞机,还有个重要任务,研制副油箱。在空中加油技术普及之前,副油箱是增加飞机航程和续航时间的唯一途径。
当时停放作战飞机的机场离前线较远,往返途中就要消耗大量油耗,如果仅靠苏联支援,根本无法保证供应,为此,空军司令亲自下达命令,3个月内生产出3000个副油箱。
接到任务的厂长熊焰立下军令状,造不出来,军法处置。
熊焰
在一无图纸,二无工具和设备的情况下,工人们只能按照苏联生产的副油箱,照猫画虎。
靠着白铁皮、桐油和石灰等初级材料,他们不但在三个月内成功生产出3027个副油箱,还制造出了一套试验设备,对焊完的副油箱进行输油、振动和气密试验。
从某种意义上来说,这些粗糙的副油箱,是中国航空工业的开端。
正在制造副油箱的工人
1953年7月27日,朝鲜战争结束,中国志愿军牺牲19.7万人,他们以身铸剑,换取中国空军浴血而生。
在此期间,中国空军规模扩展到25万人,27个师,拥有3000多架作战飞机。
同年,中国开始了第一个五年计划,航空工业被列为国家重点研究项目。
此时正逢中苏蜜月期,在国家扶持的同时,航空工业是也苏联重点援助的项目之一,156项中有13项属于航空工业。
周总理让飞机飞两遍的故事刺痛了一代人。也是从那时起,中国航空界对制造飞机一直有种特殊的渴望。
所以,有了援助之后,中国航空工业的初期发展可以用八个字来形容——风餐露宿,日夜兼程。
从1953年到1957年,四年时间,先后仿制生产了初教-5等三种飞机,爱姆11型(M11)等4种发动机,修理各型飞机2476架、发动机9665台,还设立了27个工厂,3所科研单位,11所大中专院校,仅1957年一年就生产了200多架飞机。
初创时期的东北老航校用马车装运飞机和航材
然而,这样的生机并没有持续多久,1960年7月苏联宣布撤回所有援华专家。
当时,内有三年自然灾害,外有边境线上陈兵百万的军事压力,“准备打大仗”成了每个国人头上悬着的达摩克利斯之剑,刚从炮火的阴影中走出来没几年的中国,再次进入了战时状态。
1964年10月底,中央工作会议下发了《1965年计划纲要(草案)》,决定从1964年起转而加紧进行战备工作,“三线建设"就此启动。
400万各行各业的人抗起背包,跋山涉水,隐匿到祖国的深山峡谷、大漠荒野,也正是在这些人迹罕至的地方,中国人完成了核工业、航空、航天、船舶、兵器的五大军事工业布局。
只是,这个特殊背景下的产物,留下的显著成果背后,也带有明显的时代烙印。
三线建设期间,国家投入了2052.68亿人民币,占同期全国基本建设总投资的40%还多,国家是唯一的投资者,也是唯一的消费者,这也导致了企业没有产供销自主权,资源配置效率极其低下。
如果说三线建设的高成本低效率,是出于对国际环境的无奈。那么之后十年的苍茫和慌乱则让中国航空事业的发展,再次经历了阵痛。
由于缺乏发展战略方针和切合国情国力的长远规划,当时的中国在发展航空工业的过程中,不顾其15到20年以上的客观研制周期,推行不切实际的高指标。
“一年搞出一架大飞机,每个村留出一条飞机跑道”的口号比比皆是,盲目推行的高指标,带来的是“一年突击,三年返修”的窘况。
“一代神机”强-5上马又下马,歼-8从首飞到设计定型,前后跨度长达10年。
歼-8
40架为援外装配的歼6飞机,检查后有7架不能交付,占总数的17.5%。
再加上此前中苏交恶,苏联对华的航空援助走到了尽头,新机型的研发因技术、资金、管理等问题,迟迟难以推进,同时,许多装备也因缺乏技术维护,而无法正常发挥作战性能。
到1982年,有48.8%的战机 53.9%的发动机,42%的雷达以及50%的,因设备故障而影响效能。
红旗-2防空导弹
发展了30年的中国的航空工业,仍处于“百废待兴”的状态。
剑未配妥,出门已是江湖,对于走出三十载,归来仍少年的中国航空工业来说,这可不是什么仗剑天涯的浪漫故事,而是随时命悬一线的丛林法则。
铸剑。
1959年1月到9月,台湾省空军高速侦察机RB-57D先后入侵大陆20次,大陆空军起飞202架次歼击机拦截,全部因为无法达到目标高度失败。
而后,美国U-2侦察机又入侵110次,解放军空军不但多次出动战机,还发射了两枚近距空空导弹,还是无果而终。
U-2侦察机
同时苏联在远东、蒙古和中亚地区,都部署了图-22眼罩式,和图-22M逆火式超音速战略轰炸机,可直达我国内陆腹地实施打击。
在这种背景下,中国虽然也生产了歼-8、歼-8Ⅱ这样,代表了当时国内最先进水平的战机,但实际上,国外早已在同一时期研制出了F-16“战隼”、“幻影2000”等主流三代机。
F-16“战隼”
为了赶上国外先进战机的进程,中国本打算从法国达索公司引进一批幻影2000,以此来改进我们自己的战斗机,但由于资金困难,这个计划并未实行。
七八十年代的航空人是真的穷,当时,业界有一个荒谬且心酸的故事,叫“因为穷,军工厂的党委书记和厂长被抓进了派出所”。
事实是,这两位党委书记和厂长到北京要钱,没要着,自己又没钱住宾馆,本打算在北京火车站蹲一宿,穿着干净体面,再加上知识分子的气质,让他们和周围人格格不入,实在太可疑了。
然而,即使被抓到了派出所,他们没好意思说自己出不起住宾馆的钱,只说换车来不及走。
当时,不仅是航空人穷,所有人都穷,让经济建设走上正轨,成了迫在眉睫的事情,当时恰逢中美正式建交,外部压力骤然减小,军事开始给经济让位。
中国人将精力转向经济建设,美苏则沉溺于军备竞赛。
1979年的美国军费高达1300多亿美元,同时期的中国,军费不到其十分之一,只能保障核工业等战略工业,实在无力支撑耗资不菲的航空工业。
给不了钱,但国家给了政策,“军民结合、平战结合、以军为主、以民养军”,简单来说就是,自己找米下锅,想办法出去闯,并且将军工各部划归国务院直接领导。
于是,航空工业想出了两条路,对外抓国际订单,对内做民品创收。
1979年1月21日,国务院批准成立成立中国航空技术进出口公司,之后中国航空工业第一个外贸代表团出访埃及,历经曲折,终于拿到中国第一笔军贸订单,中国向埃及出口50架歼6飞机和歼教6飞机,248台航空发动机,合同金额高达1.67亿美元。
另一头,一向“吃皇粮”的航空工业,也开始“放低身段”,摸着石头过河,用造飞机的技术,造出来的菜刀、冰箱、汽车,居然大受市场欢迎,哈飞汽车生产的松花江面包车一度成为当时的经典车型。
松花江面包车
但这些经济转型上的成就,并不代表中国航空的技术值得乐观。
从法国引进幻影2000失败后,美国主动表示,愿意帮助中国改进歼8Ⅱ战机。
为了尽快赶上第三代战机的水平,1986年,中美双方达成协议,中国以5.5亿美元的价格,委托格鲁门公司帮助改进歼8Ⅱ,这次合作计划有个美丽的名字,“和平珍珠”。
1987年,2架歼-8Ⅱ被运送到美国进行改装。同时中方有20名技术人员,前往纽约格鲁门工厂和代顿空军基地,接受培训和学习。
1988年,首架经过改装的歼-8Ⅱ试飞成功。
在此之前,歼-8Ⅱ都是单台设备,对应仪表盘上的操作面板,在多台设备协同工作时,需要飞行员手工调节各台设备。
此外,与歼-8II配套的歼雷-8 型火控雷达,缺乏先进的理念、元件和信号处理技术,设计水平也较为落后。国外同期的战斗机,都是将火控、雷达、气象和飞行控制等分系统联为整体。
改造后的歼-8II安装了当时F-16A战斗机上的AN/APG-66型火控雷达,采用先进的机载电子设备,改用 F-404 涡扇发动机替代涡喷-13 甲。
AN/APG-66型火控雷达
这些改进,让歼-8Ⅱ的搜索、定位、攻击,变得更加准确有力,能胜任空空,空地等多种工作模式,根据美国空军评估,改装后的歼-8Ⅱ,实力可媲美标准三代战斗机F-16/A。
虽然这次合作是本质上是一场美国对华的军事销售,但也确实让歼-8Ⅱ的性能有了大幅提升。
然而,随着1989年中美关系再次陷入僵局,时任美国总统布什下令,暂停中美之间一切军售和商业性武器出口,20名技术人员被驱离工作现场,和平珍珠计划中断,经过双方几个月的磋商,才得以重新启动。
但重新启动后的合作已然变了味,美方先是说有些先进设备,难以安装在歼-8Ⅱ上,又称遇到了新的技术问题,最后得出结论,成本上浮,需要中方多支付2亿多美元的费用。
对于这种扑朔迷离的合作态度,中国政府权衡利弊之后,终止了和平珍珠计划。1990年之前送往美国的两架歼-8Ⅱ,被运送回国。
歼-8Ⅱ
为了避免中国掌握更多先进技术,他们拆除了机上的先进设备,却不知为何,没有拆卸电缆线路,这些线路正是著名的1553B数据总线网络。
它能将各种设备连接起来,使其自动共享数据和接受集中控制,不仅是当时的先进理念,也是今后很长时间内的发展方向。
更重要的是采用1553B总线,首先必须保证连接在总线上的设备和仪表,都采用数字处理器和规约控制,而当时中国的数字化设备研制刚刚开始,嵌入式系统应用很少。
因此,我国在飞机整体设计上一直存在“变革派”和“保守派”之争,前者主张向西方的数字化趋势看齐,后者则坚持保留传统的航电体系架构,反对全盘更新机载系统。
机载系统示意图
美国对歼-8Ⅱ的改装,让保守派更直观的看到数字化的优势,从此,中国在歼击机的研制中,全面贯彻了“数字化综合航电系统”的设计理念。
这次合作失败虽然打乱了空军装备升级换代的长远计划,但也正是这笔高昂的学费,让中国战斗机技术人员,在历经长达20年的技术封锁后,首次接触到了西方战机的前沿设计理念。
为中国航空工业整体走向数字化、总线化,扫清了思想上的障碍。
而更值得庆幸的是,当时中国并未被西方放宽的军售政策,冲昏了头脑,大面积引进整架战机,而是采用“橱窗式购物”,选择性的引进一些战斗支援设备和电子元件。
虽然引进-改装-吸收的方法,无法取得立竿见影的效果。
但长远来看,正是这种稳扎稳打,立足长远的国防科技战略,能够夯实国家安全的根基,不必掣肘于他人。
进入90年代,随着对外军事交往的渠道进一步打开,我们从俄罗斯引进苏-27战斗机生产线,逐步生产出歼-11A、歼-11B、歼-11BS,在这个过程中,歼-11B飞机实现了机体平台、材料、动力装置等全面国产化,配装了自主研制的先进飞控系统、雷达火控系统,高度综合化的航电和武器系统,成为空军战斗机的中坚力量。
歼-11A
中国军机在经过技术引进、学习借鉴、消化吸收、改革创新之后,开辟了一片新天地。
同时,民机研制的步伐也紧随其后,虽不同于军机生逢乱世,但民机的身世却更为坎坷。
破阵
说来心酸,中国研制大飞机的初衷,是为了维护曾经不被看好的国际形象。
1958年,赫鲁晓夫乘着苏联第一代喷气式客机图-104访华,作为世界上最大的喷气式客机之一,这是它第一次飞临中国,有关部门特意组织了中国航空设计领域的技术人员进行参观。
时隔多年,曾经参观过图-104的技术人员,仍然记忆犹新。
之后,赫鲁晓夫又乘坐,更大的专机图-114访问美国,落地后,连美国机场的舷梯车都达不到它的高度,这架来自一个超级大国的飞机,给了另一个超级大国一次不小的难堪。
因为一架飞机,赫鲁晓夫在全世界占尽风光,周总理却在国外遭受讥讽。
1964年,周总理出访欧洲,乘坐由苏联制造的,四发涡轮螺桨短程客机,伊尔-18,此时距第一架喷气式飞机诞生,已经过去了25年,看到中国领导人还乘坐着租赁来的螺旋桨飞机,外媒在报道时毫不客气的讥讽,“中国是一只没有翅膀的鹰”。
伊尔-18
听闻此言,一向温润的周总理有些针锋相对的允诺,将来中国有了自己的大型喷气式客机,一定邀请各国记者乘坐环游地球。
为了改变我国客机依赖进口,受制于人的局面。
1970年,中央军委、国家计委,向上海市下达了研制大型客机的命令,任务代号708工程,这架大型客机,以美国波音707-320C型飞机为参考,定名运-10。
为了研制运-10,国家从全国各地数十个单位,调集了300多名航空技术人员齐聚上海。
指挥者曹里怀,先后参加过湘南起义、反围剿斗争、辽沈战役、平津战役、抗美援朝,懂战略、懂决策;总设计师马凤山,先后担任轰6飞机副总设计师,运8飞机技术总负责人,有眼光、技术强、敢创新。
马凤山
飞机设计由640所牵头,总装放在中国人民解放军5703厂,起落架制造在118厂,雷达制造在上海无线电二厂,整个工程涉及全国21个省市,262个具体单位。
尽管动作迅速、分工明确,运-10的研制还是从一开始就暴露了困难,首先是条件,场所不够,只能把食堂当成设计室、会议室,上海的盛夏,蚊虫肆掠,工作到深夜的设计人员,就用报纸把腿脚包裹起来。
作为副总设计师的程不时,一家四口挤在11平米的小房间内,晚上打开行军床就不能转身,只能在木箱上编写计算程序。
程不时
条件上的艰苦只是最初级的困难,更深层次的痛苦是不被理解。
运-10 开始研制时,喷气式飞机已经问世了37年,等于说,目之所及,全是国外的技术。
比如发动机的安装位置,当时全世界已经出现了三种方式,苏联图-104采用的是翼根式,英国的三叉戟采用的是尾吊式,美国的波音707采用的是翼吊式。
在经过理论排除和制作样机比较的方法后,最终选择了最适合的翼吊式布局。
翼吊式布局
而在飞机的翼型选择上,运-10的设计者们将美国、欧洲和苏联的翼型,全都仿制了一遍,放到风洞中去实验。根据实验数据,选择了英国的三叉戟尖峰翼型,让运10的机翼,在空气动力性能上优于波音707。
三叉戟尖峰翼型
但这些科学的方法,在当时却遭到了“仿制派”的强烈抵制,在发动机安装问题上,他们不顾技术分析和实验数据,执意要求走“图104的道路”。
而经过实验比较选择的翼型,也被他们嘲笑了20年,经常在各种场合揶揄,“运-10采用的是一种外国翼型”,仿佛这是一个天大的丑闻。
顶着“仿制派”的压力,运-10的设计者们,还要同时面对技术上的难关。
运-10是我国飞机设计,首次从十吨级向百吨级的冲刺,在科学技术上,凡是数量相差十倍就称为达到一个新量级,用程不时的话说,“大飞机不是小飞机的放大版,而是从老鼠到大象的改变”。
以机翼为例,一般来讲,机翼由翼梁、纵墙、襟翼、翼肋和蒙皮等构件组成,分为刚性机翼和柔性机翼。
机翼结构
刚性结构的机翼只有襟翼、缝翼等少量部位,可以在有限范围内移动,对于不同飞行状态的适应性较弱,而柔性机翼可以像鸟儿的翅膀一样,改变自身形态来获取最佳的气动特性,因此,小飞机多采用“刚性”机翼,大飞机则要按“柔性”结构来设计。
要想设计好一架大飞机,不仅结构和系统要变,很多时候,连概念都要变。
还是以机翼为例,小型飞机的机翼上一般有四片辅助翼面(一对副襟,一对襟翼),但运-10机翼上的辅助翼面有50片,且每一片都要解决构造、功能和操作问题。
而且一架飞机从研制到首飞再到投入使用,往往要经过几年甚至几十年的时间,这就意味着,从设计之初就要有前瞻性,不然,就会出现一问世就落后的尴尬局面。
所以,整体壁板、蜂窝结构、变厚度蒙皮和整体油箱,这些当时在小型喷气式飞机上,采用并不急迫的技术,在运-10就得全部用上。
艰苦的条件,不被理解的痛苦以及超高的要求,每一个,都是压在运-10研制路上的一座大山,但也是在这样的环境下,运-10作为新中国自行设计制造的第一架大型喷气客机,交出了一份意想不到的答卷。
从1970年立项到1980年首飞,10年时间,围绕着运-10设计了143000页图纸,211份技术条件,789份技术报告,攻克了结构设计、气动力设计、系统设计等重重难关,起落架 ABS系统、航电系统、机械系统,都是国内配套,机体材料 LC4高强铝合金,连后世的军机都在使用。
运-10研发进程
而且,整个过程中,采用新设计方法、新规范、新技术、新工艺,新材料、新产品附件的范围和程度,都是空前的。
举两个例子。
其一,设计运-10的过程中,中国技术人员开发出了138个计算机应用程序,使运-10不仅成为中国航空工业大面积使用计算机辅助设计的第一个机型,而且成为整个中国工业使用计算机辅助设计的先驱产品。
其二 为了让运-10能用上国内生产的发动机,708工程启动后不久,上海也同步下达了自主研发大推力涡扇发动机的任务,“涡扇-8”发动机于1972年开始投料试制。8年时间,基本走完研制工作的全过程,期间进行了1840小时的地面实验,起飞推力80.07千牛,起飞耗油率54.56公斤/小时,其性能和美国普惠在1958年生产的JT3D―7差不多。
涡扇-8
之后几年,运-10天南海北,试航了国内大部分城市,广州、昆明、哈尔滨、乌鲁木齐,甚至还先后7次运送救灾物资抵达拉萨,当飞机降落在拉萨贡嘎机场,守卫机场的战士们十分好奇,这是什么飞机,从机上下来的适航人员自豪的回答,“这是我们自己设计制造的大飞机”。
中国,不再是一只没有翅膀的鹰。
与此同时,伴随着改革开放的脚步,中国也开始尝试着走出国门,寻求新技术。
在人们的设想中,未来中国的航空工业,在自主研制和向外求索的双重发展下,一定会像周总理说的那样,驾驶着自己的飞机环游地球。
然而,历史再次给中国上了一课。
折戟
美国航空界人士曾向中国技术人员讲述过这么一个故事:有个人家里的水管坏了,叫了水电工来修,来了之后,对方只拿起榔头轻轻一敲,就修好了水管,收费11美元。
这个人很不解,为什么明明只敲了一下,却要收11美元,水电工告诉他,敲一榔头只值1美元,但知道这一榔头敲向哪里,值10美元。
从这个故事中,美国人毫无保留的展示了技术的价值。
可后来我们才知道,他们不愿放手的,恰恰是昂贵的技术。
1978年,运-10的研制工作进入后期,与此同时,中央批准了四个政府经济代表团,分赴日本、东欧(罗马尼亚、南斯拉夫),西欧(法国、瑞士、比利时、丹麦、西德)和港澳考察。
经济代表团出访
在考察的过程中,中国代表团看到的一些事情,让他们震惊又感慨,西德一个年产5000万吨褐煤的露天煤矿,只用2000个工人,而中国生产相同数量的煤,需要16万工人,相差80倍。
瑞士伯尔尼公司一个水力发电站,装机容量2.5万千瓦,职工只有12人,而江西省江口水电站,装机2.6万千瓦,职工却有298人,高出20多倍。
法国戴高乐机场一分钟起落一架飞机,北京首都国际机场一小时起落两架,还搞得手忙脚乱。
东京的大型商店商品多达50万种,而北京的王府井百货大楼的商品,仅有2.2万种。
赴日代表团成员之一的王全国,回来之后激动的说:“一个多月的考察,我们很受刺激,闭关自守,总以为自己是世界强国,可走出国门一看,中国才属于世界落后的那三分之二。”
西欧代表团回国后,在大会堂的汇报会,从下午3点一直开到晚上11点,邓小平当即拍板决定,学习西方,引进国外资金和先进技术。
就这样,我们不再“唯自主论”,开始在“市场换技术”的道路上狂飙,这一点在航空工业上,体现的尤为明显。
1985年,中国提出民机工业发展“三步走”计划。
第一步是装配和部分制造支干线飞机,当时主要是装配麦道80/90系列飞机,由麦道提供技术。
第二步与国外合作,联合设计研制100座级飞机,约2005年投产。
第三步是2010年实现自行设计 ,制造 180座级干线飞机。
照着这个设想,1985年4月15日,麦道公司与上海飞机制造厂签订合同,合作生产25架 MD-82飞机,1992年3月,双方又签署了,生产40架干线飞机的合同。
1988年,西安飞机制造厂与德国MBB公司合作,准备生产75座客机 MPC-75,1993年西飞与韩国大宇公司合作,准备开发100座新型支线客机,1996年,中航总公司和空客亚洲公司,新加坡科技三家公司签约,联合生产100座级飞机AE-100。
然而,和合作时轰轰烈烈的热闹场景不同,这些一股脑上马的合作项目,在经历了资金投入、技术转让和下线生产之后,却无一例外的都失败了。
1997年,麦道被波音兼并,两年后,波音宣布关闭麦道的海外生产线,MD-90只装了两架就悄然停产。
MD-90
由于国内做出研制干线飞机的决定,MPC-75被终止。
1995年在波音的阻挠下,中韩合作破裂。
1998 年,空客终止了 AE-100 项目,于是,一切有关大飞机的研制工作彻底停滞。
1998年,在国防科工委的20年产业规划报告中指出,2010年前,中国不再搞整机研发,当时这份文件只在小范围内传播,但带给整个民用航空工业的震动,可谓惊人。
一部分设计人员向汽车领域流失,一部分人则把在国外学习到的先进技术,应用于开发游乐园的摩天轮和超级秋千。
这种“人才大出血”的现象,直到2007年才彻底停止。长达10年之久的人才流失,使中国商用飞机设计力量元气大伤。
如果按照本视频的叙事脉络来看,我们可以稍微乐观一点,没关系,至少我们还有运-10,但历史的僵冷就在于,它永远无法被改写。
运-10,早已在13年前黯然下马,连带着资料、设备、技术统统报废。
下马的运-10
1980年,民航总局给出放弃运-10的理由,这架飞机还有很多重大技术问题有待解决。如影响安全和经济性能的无关键疲劳试验尚未进行,机上四大系统缺乏试验数据,有些机载设备还存在问题。
看起来证据确凿、理由充分,但实际上这些解释就好比说,一个刚开始学步的婴儿,因为还没有最后证明,他今后是否能够步履矫健,所以不许生存。
1980年12月22日,上飞厂迫于无奈越级向国家领导人写报告,反映运十飞机取得的成绩,以及研制大型飞机对国民经济,对国防建设的重要作用,请求经费上给予支持,把研究工作做完。
1981年4月9日,上级领导作了批示,要求组织一个专家论证组,对运十飞机的研制问题进行全面论证。
1981年6月18日至24日,上海市人民政府和三机部联合,在上海锦江饭店,召开运十飞机论证会,出席会议的有我国最著名的航空老专家,时任上海交大校长范绪箕先生,北航教授王俊奎等一批著名的,航空 冶金、化工以及经济方面的专家共55人。
范绪箕先生
论证会后,三机部和上海市政府,再次上报了论证会的情况报告,报告根据绝大多数代表的意见,建议“运十”飞机应走完研制全过程,取得完整的技术成果。
然而,未获批复。
1982年初,上海市计划委员会和市国防工办,又向国家计委作了报告,请求立即恢复和继续完成,第3架飞机的研制工作,并表示上海可承担一半研制经费(约1100万元),仍未获批复。
迟迟等不到研制经费的运-10,在上飞与麦道签订合同的前两个月,正式下马。
在此之前,时任麦道公司中国业务总裁张镇中,在《命运》杂志上发表文章说,MD-82要进入中国市场,最大的障碍是“运十”飞机。
中国航空工业总公司原总经理,同时也是AE-100项目负责人之一的朱育理曾说,“欧美就是这样,当政府下决心要搞飞机项目时,他抢着跟我们合作、一旦争到了合作伙伴地位,他们就想着法儿磨蹭。拖你,拖死你”。
中国有足够大的市场,养得起一个民机工业,却养不起西方的狼子野心。
这种教训,不仅中国尝过,每个试图挑战大飞机的航空企业都尝过。
2008年,在公务机和支线飞机领域,不断扩张的加拿大航空公司庞巴迪,启动了C系列飞机计划(C Series)。
庞巴迪C系列飞机
C系列飞机共有2个机型,分别是典型布局108座、高密度布局133座的CS100,以及典型布局130座、高密度布局160座的CS300。
按计划,该系列飞机将采用下一代技术,具有极高的燃油效率,于2013年投入使用。
然而,这个计划一推出就遇冷。除了当年范堡罗航展上,获得了德国汉莎航空的30架确认订单,和30架意向订单之外,再也没有更大的订单。
更不幸的是,由于开发延误、成本超支以及2014年发动机故障,庞巴迪在C系列上的投资,最终超出预算20亿美元,损害了客户的信心。
直到2016年,美国达美航空订购75架C系列飞机,以及另外50架选择权,庞巴迪才迎来曙光,却不曾想,这是另一个噩梦的开始。
庞大的订单引起了波音公司的关注,该公司向美国商务部提出了倾销请愿书,提出这款飞机威胁到了美国飞机制造业,主要影响了波音改换过发动机的737飞机中,最小的“Max 7”的商业可行性。
波音737 Max 7
申诉称庞巴迪获得了40多亿美元的政府补助,然后人为地压低价格。
而事实上,美国根本没有制造C系列同级别的飞机,波音737 Max 7虽然是最接近的产品,但其最多能运载172名乘客,远超C系列的座级,根本谈不上影响。
饶是如此,2017年9月26日,美国商务部还是对C系列征收220%的关税,加上初步征收80%的反倾销税,关税总额达到300%。
欲加之罪,何患无辞。
这一判决自然是毁掉了庞巴迪与达美航空达成的关键交易,也因此让其失去了在美国市场上,站稳脚跟的主要机会。
尽管几个月后,美国国际贸易委员会(ITC),做出了对庞巴迪有利的裁决,但旷日持久的法律斗争,并没有对新飞机的订单产生任何帮助,反而花费了大量诉讼金。
在成本超支、进度延迟和巨额亏空的三重压力下,庞巴迪不得不与空客结盟。
2017年10月16日,双方宣布建立C系列飞机合资企业(CSALP),空客持有50.01%的股份,庞巴迪与魁北克政府各持有约31%和19%的股份。
2018年7月10日,空客在法国图卢兹的亨利-齐格勒飞机交付中心,举行仪式,正式宣布庞巴迪C系列更名为“A220”,看着涂装一新 ,写着“AIR BUS-A220 300”的飞机缓缓推出,无数“庞巴迪人”黯然神伤。
AIR BUS-A220 300
无论是中国还是世界,以市场换技术,也许从一开始就是个伪命题。
由于长期超负荷工作,马凤山积劳成疾,1984年不再担任,上海飞机设计研究所所长等职务。
麦道项目展开时,他一再强调,自主研制这条线不应丢弃,但最终无法挽回局面,1990年4月24日,年仅61岁的马凤山含恨而终。
马凤山和运-10合影
时来天地皆同力,运去英雄不自由。
关于中国民机事业的低谷,有人将之比喻为‘淬火’,这是铸钢的一道重要工序,意思是把滚烫的火锭,放到寒水里急骤降温,只有经过这一步,炼出来的钢才够硬。
正如一个国家的许多辉煌,不在于狂热地宣泄,而在于冷静地凝结。
痛定思痛,浴火重生。
归鸿
1985年,美国通用航空发动机分部副总裁,克莱勃司来华参观,对为运-10大飞机配套研制的涡扇-8赞叹不已,“你们在10年前能完成这样一台复杂的发动机,的确是一个伟绩”。
然而,遗憾的是,由于1982年运-10下马,这台大推力民用航空发动机,也被终止研制。
由于国家空军装备体制变化,当年下马的飞机,还有歼-9和强-6,以及其配套动力的涡扇-6发动机。
涡扇-6发动机
就在中国的发动机项目接连停产之时,美国却相继提出综合高性能涡轮发动机计划(IHPTET),先进涡轮发动机计划(VAATE)等预研项目,投入大量资金,鼓励研制航空发动机。
就像电影里经典场景那样,这两个东西方的大国,在同一个时代、同一条道路上擦身而过,走向了不同的方向。
直到过去了大半个世纪,中国对航空发动机的战略价值,和复杂性才有了更为深刻的认知。
飞机发展史同发动机的发展史紧密相连。
世界上先有活塞式发动机,才有可持续飞行的飞机。
先有喷气式发动机,才诞生了喷气式飞机。
世界上第一架喷气式飞机
先有大推力火箭发动机,人类才能冲出大气层,送入宇宙空间。
换句话讲,不是飞机带领了发动机,而是发动机催生了飞机。
发动机虽然是整架飞机最核心的部件,基本工作原理却并不复杂,以大多数大型民航飞机,采用的多转子涡扇喷气式发动机为例。
空气通过发动机最前端的风扇(低压压气机)进入发动机,一部分空气通过中间的内涵道,经过多个压气机的多级压气过程,变成高温高压空气,然后进入燃烧室与航空燃油混合燃烧,并急剧膨胀。
从燃烧室出口排出后,先经过高压涡轮,带动主轴转子和前端的风扇多级压气机高速旋转,最后从尾喷管高速喷出,与另一部分通过外涵道,只经过风扇,加速直接流出的空气汇合,共同推着飞机前进。
发动机工作原理
航空发动机的原理不复杂,复杂的是要适应大飞机的性能要求。
首先是稳定性。航空发动机不比火箭发动机,工作时间以“分钟”为单位,一次性使用,一般载客大飞机上的发动机,使用寿命基本都按年计算,如果不够持久稳定,根本无法满足其庞大的载客量。
第二是经济性。降低飞行成本是民航界一个很重要的课。相应的,对于航空发动机的要求也会更多,功率大、油耗小、重量轻、噪声小、维护成本低,“既要马儿使劲跑,又要马儿少吃草”。
当前国际上生产航空发动机的四大巨头,数十年来你追我赶,没有一刻松懈,争的就是谁能不断突破这些性能极限。
最后是鲁棒性,也就是抵御各种意外的能力,航空发动机不是展馆里的艺术品,所以从诞生那一刻起就要应对,包括飞鸟撞击、雨雪侵入、整流罩破裂、意外失火等,曾经发生过的各种意外。
受飞鸟撞击后变形的机头
有了这三种性能要求,造航空发动机就不只是简简单单的制造业能搞定得了了。原料、工艺、核心技术,缺一不可,中国买不到也要不来,只能老老实实的先跟跑再突破。
长期以来,中国的航空发动机,绝大多数是“仿制和改进”,这样长时间的测仿无法消化技术,更无法形成自己的研制体系。
历届国产发动机
以涡扇-10“太行”发动机为例,从1978年预研,到1987年立项,再到2005年12月底,完成设计定型审查考核,磕磕绊绊,历时27年,中途甚至发生过试验机爆炸事故。
一度被人们揶揄,“太行,不太行”。直到2011年,涡扇-10才进入量产状态,总算堵上了悠悠之口。
虽然涡扇-10的研制过程跌跌撞撞,但还是博采众长,核心机原理借鉴了美国通用的F-110,为满足国内实际装机需求,又引进了苏-27作为试飞平台,还大量消化吸收了苏-27配套动力系统,AL-31F的技术经验。
和之前研制运-10一样,涡扇-10既不照抄俄发,也不盲随美发,而是根据实际情况,探索出一条符合中国的技术路线。
涡扇-10
技术在不断摸索,体制方面也要跟上。
涡扇-6、涡扇-8的悲剧,引起了集体反思,“飞发分离”的呼吁持续高涨,航空动力专家刘大响院士曾说,“长期以来过分强调以飞机带发动机...对先期技术验证重视不够...大大拖延了研制周期”。
2009年 “中国航发商发”(全称中国航发商用航空发动机有限责任公司)成立着手研制中国民用航空发动机,2016年“中国航发”(全称中国航空发动机集团有限公司)正式成立。
自此,中国有了专业化的航空发动机企业集团,在体制上,航发研制彻底摆脱了对飞机研制的依附,走上了独立发展的道路。
除此以外,从2011年开始,工信部牵头对航空发动机与燃气轮机,启动调研与论证,2012年“两机专项”批准立项,2016年3月印发的《“十三五”国家科技创新规划》中,航空发动机及燃气轮机位列第一,截至2020年底,“两机专项”的投入已经达到3000亿元。
这意味着航空发动机作为国家战略重大项目,将获得政策、资金和资源方面的强大支持。
随着“两机专项”的实施,中国航发的成立,中国航空发动机的发展,开始从进入快车道。
军用方向,自主研发的“太行”系列已经依次批产,逐步摆脱进口依赖,民用方向,CJ-1000A已经进入试制阶段,CJ-2000也于2020年实现了核心机点火试车。
草木蔓发,春山可望。
当然,春天真正来临之前,还有许多积雪需要清扫。
2000年,中国民机行业在沉寂已久之后,迎来了前所未有的热闹。
世界飞机制造商几乎全部向中国支线航空市场进军,他们找寻中国飞机制造企业、航空运输企业,地方政府以及地方企业,作为支线客机项目的合作伙伴。
如同20年前一样,以“技术合作”,和“在中国建立生产线”为诱饵,打开中国市场。
只是这一次,中国不再痴情于“技术合作”的诱惑,而是一步跨进追求商业成功。
合作可以,但支线飞机,得中国自己来上。
为了更好的完成合作,中国民航开始了新一轮改革。
长久以来,中国民航政企不分,实行的是四级管理(民航总局-地区管理局-省市区管理局-航站),这样的体制之下,中国的民航业力量分散,没有竞争力。
于是从2001年开始,民航第三轮重大改革起步,实施企业重组,与民航行业管理部门脱钩,在各省、自治区、直辖市,将行政管理机构与机场分离,绝大多数机场移交地方管理。
实施改革之后,有三个方面的好处,一是进一步推进政企分开、政资分开,二是扩大企业规模,做大做强,三是按照专业化要求,促进服务保障集团的发展。
民航第三次重大改革起步后,2002年4月,ARJ21飞机项目正式立项,同年9月,成立了专门负责运作ARJ21项目的中航商用飞机有限公司。
至此,中国的大飞机项目,第一次有了明确的实施主体。
江海一身真客燕,云天万里看归鸿。
如果说之前中国民机屡屡折戟,消失在寒冬的肃杀之中,那么当凛冬散尽,草长莺飞之时,就注定有归来的那一天。
扶摇
在结合国内实际需求,并反思之前研发客运机型的教训之后,ARJ-21把成都航空公司作为ARJ启动订单合作航司。
包括中航、西飞等多家上市公司参与制造,充分借用国企资本市场的力量,彻底避免出现“资金”问题,引发的项目搁置惨剧。
而关于销路,有一个标志性事件。
2003年9月17日,在第十届北京国际航展上,中国航空工业第一集团公司,与三家公司,签署启动用户协议,三家启动用户共购置35架ARJ21-700飞机,也就是说 ARJ21飞机在尚未研制之时,已拥有总数35架的先锋用户。
一辆汽车有两万多个零部件,而一架飞机有几百万个零部件,我们要制造飞机,还是要与国外公司合作,只不过这次在选择供应商时,更加谨慎。
ARJ21飞机配套厂商名录
2007年,ARJ21-700,在上海飞机制造厂总装下线;
2008年,首架ARJ21-700飞机,在上海飞机制造厂首次试飞成功;
2015年,ARJ21-700型飞机105架机交付成都航空;
2016年,ARJ21飞机首架交付机正式投入商业运行,通过528个试飞科目,398个适航条款,最终才获得民航局颁发的型号合格证。
到2023年1月底,中国商飞已向国航、东航、南航、等多家客户交付100架ARJ21飞机,累计运营320多条航线,通航110多座城市,安全运送旅客近600万人次,实现了国产民机从安全运营,到顺畅运营的重大历史性跨越。
ARJ21是我国第一款走完设计、制造、试验、试飞、交付、运营、批产全过程的喷气式客机。
在ARJ21总装下线的同一年,C919飞机正式立项。
此时的中国已是世界第三大经济体,不但钢铁、铝材等工业原料产量高居世界第一。
多年来通过消化引进技术,和独立研发,在军用飞机方面,还积累了大量有关航空器技术储备,完全掌握了航空材料和航电设备等,制造大飞机必须的技术。
参照了当年引进高铁的成功案例,中国在C919的研发阶段,采取了遵循国际适航标准,且部件国际化招标的开放态度。
采取“主制造商-供应商“模式,系统集成由国内自主设计,机体部件(机头、机身、机翼等)由国内供应商承制,航电、飞控、燃油等,选择与国外供应商联合攻关,为此成立了16家合资公司。
至于最关键的发动机,自研的CJ-1000A正进入试制阶段,目前使用的是美国通用和法国赛峰合资生产的LEAP-X1C发动机。
CJ-1000A发动机
也正因为这样,C919也被人诟病,国产化率只有60%,只是造了个壳子,根本不算国产大飞机。
对于这种质疑,其实北大教授路风,在2005年的《中国大型飞机发展战略研究报告》中,已经以运-10为例,给出了答案。
对于大飞机项目国家战略,目标的实质不仅仅是开发出产品,而应该是以国家重大专项的形式,动员全国的力量,建立起大飞机技术能力,赖以生成发展和提高的产品开发平台,并以竞争性企业的组织形式,通过不断的产品开发和技术进步,实现产业化 ,最终在这个高技术、高附加值的工业领域,形成与美国、欧洲的鼎足之势。
我们常说要发展市场经济,但大飞机的市场经济,和我们在教科书上学的完全不一样,教科书讲的市场经济其实是“菜市场经济”,几百个菜摊谁也不能影响市场价格,最符合完全竞争情形。
但是飞机制造市场不是,波音和空客两家公司,就可以决定了整个民机行业,技术进步的速度,产业链的结构与价格。
所以,中国上大飞机项目的意义,远远超过大飞机本身,不仅仅是得到一两个产品,而是建立起可持续发展的产品开发平台。
它标志着中国经济发展的一个历史转折点,标志着中国工业发展,从依赖外国技术转向自主创新,从沉溺于低端经济活动,开始奋起向高端爬升。
按照常理,我们可以立足于宏大的角度,来解读一个产业对国家的意义。
但这次,我们可以从大飞机出发,聊聊“民生”。
根据中国网约车监管信息交互系统的统计,仅2023年4月一个月时间,全国新增网约车持证司机17万7千人,而在全国4.02亿职工人数中,有将近1亿人从事外卖、快递、网约车工作,这些刻板印象中不需要门槛的职业,其实已经有1亿人卷起来了。
对普通人来说,挣钱越来越难了,他们背井离乡,住着地下室,干着996,没钱结婚、没钱买房、不敢生病、不敢回家,卷也卷不过,躺也躺不平。
与此同时,随着互联网的发展,越来越多的网红、主播、电商,可以一夜之间挣出一个上市公司一年的收益,两者相较,云泥之别。
说这些并非是要打土豪分田地,一个职业的兴起,自然是符合市场发展规律。
不过,在这天壤之别间,其实还有另外一种出路。
江西有个城市叫宜春,得益于丰富的锂资源,一家电池企业在此落户,提供的工作岗位多达上万。
宜春职业技术学院还专门成立了定向班,以便学生就近就业,周围的农民工业也可以不用背井离乡,远赴北上广深。
仅仅一家电池企业,可以为数万人提供安逸稳定的生活,而一架C919能让全国20多个省市,1000多家企事业单位,近30万人参与研制工作,还不包括后续运行、维保、升级改造等环节,如果能打通这条产业链,又能让多少人不用背井离乡?
我们不发动非正义的战争,不掠夺别国资源,不随意制裁任何一个国家,我们的教育一直强调艰苦奋斗、自力更生,我们想用自己的双手,让人民过上好日子,我们经历过风雨,也希望为别人撑伞。
这就是中国造大飞机的意义。
2017年5月5日,C919首架飞机首飞,已年过八旬的程不时在人群中翘首以望,当年风华正茂的他,如今已是满头白发。而很多曾经和程不时一样,期冀着中国飞机腾飞的人,再也不能亲眼见证这一刻了。
程不时在首飞现场
下午2时,飞机启动、推出、滑行 ......
春秋时期,东周哲人墨翟(di),花了三年的时间,用木板制成了一只木鸟,但飞了一天就坏了。
元朝末年,官员陶成道(万户),想利用火箭和风筝的力量飞起,不幸火箭爆炸,陶成道也因此殒命。
1912年,中国发明家冯如,进行飞行表演时,因飞机失速坠地,弥留之际,他留下遗言,“勿因吾毙而阻其进取之心,须知此为必有之阶段”。
下午2时,机头昂起,直插云霄。
从旧中国到新中国,从抗日战争到朝鲜战争。
千百年来,关于飞行,中国人付出了太多鲜血和泪水。
好在,中国从来不缺敢于做梦的人;敢于流血的人;敢于慷慨悲歌,舍生忘死的人,也正是这些人,换来了国产飞机的腾飞。
此刻的C919不再只是一架飞机,而是一只涅槃而生的鹏。诞生于乱世之中,一路穿过枪林弹雨、踏着尸山血海走来,在蓝天之上,将人们送往和平年代。
大鹏一日同风起,扶摇直上九万里。
从这一天起,他承载的不只是一个个步履不停的行路人,还有穿越千年的殷殷期盼——繁荣富强,国泰民安。
固定翼无人机的机翼和舵面
什么是固定翼
固定翼无人机,机翼外端后掠角可随速度自动或手动调整的机翼固定的一类无人机。某些无人机为了减少停放时占地面积,便于装运,其无人机机翼可以折叠或拆卸,在飞行之前进行组装,但飞行中机翼不能出现折叠动作的,仍属于固定翼无人机。
固定翼无人机是根据空气动力学原理来设计机翼的形状,靠动力装置产生推力或者拉力,使无人机获得一定速度后,会导致空气在飞机上下表面的压力不同,进而产生升力,其升力主要来源于固定的机翼。
固定翼无人机的主要组成部分
一般的固定翼无人机系统由五个主要部分组成:机体结构、航电系统、动力系统、起降系统和地面控制站。
1. 机体结构由可拆卸的模块化机体组成,既方便携带,又可以在短时间内完成组装、起飞。
2. 航电系统由飞控电脑、感应器、酬载、无线通讯、空电电池组成,完成飞机控制系统的需要。
3. 动力系统由动力电池、螺旋桨、无刷马达组成,提供飞机飞行所需的动力。
4. 起降系统由弹射绳、弹射架、降落伞组成,帮助飞机完成弹射起飞和伞降着陆。
5. 地面控制站包括地面站电脑、手柄、电台等通讯设备,用以辅助完成路线规划任务和飞行过程的监控。
固定翼无人机的优缺点
1. 主要优点:
(1)飞行距离长,巡航面积大;
(2)飞行速度快;
(3)飞行高度高;
(4)可设置航线自动飞行;
(5)可设置回收点坐标自动降落。
2. 存在缺点:
(1)不能悬停获取连续某处影像;
(2)只能按照固定航线飞行不够灵活;
(3)操作难度较大,这也导致了高风险;
(4)上手难,一般需要专业培训;
(5)成本较高。
1、固定翼的组成部分
固定翼航空器平台即日常生活中提到的“飞机”,是指由动力装置产生前进的推力或者拉力,由机体上固定的机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。
尽管可以设计用于很多不同的目的,但大多数固定翼航空器平台还是有相同的主要结构。它的总体特性大部分由最初的设计目标确定。大部分飞机结构包含机身、机翼、尾翼、起落架和发动机等。
机身:机身的主要功能是装载设备、燃料和武器等,同时它是其他结构部件的安装基础,将尾翼、机翼、起落架等连成一个整体。固定翼无人机的机身通常由轻质材料如碳纤维、铝合金等制成。机身内部装有电池、电机、传感器等关键部件,同时还具有良好的气动性能。
机翼:机翼是固定翼飞行器产生升力的部件,机翼后缘有可操纵的活动面,一般靠外侧的叫作副翼,用于控制飞机机翼内部通常安装有油箱,军机机翼下面则可供挂载油箱和武器等附加设备。有些飞机的发动机和起落架也被安装在机翼下方。
尾翼:尾翼是用来配平、稳定和操纵固定翼飞行器飞行的部件,通常包括垂直尾翼(垂尾)和水平尾翼(平尾)两部分。垂直尾翼由固定的垂直安定面和安装在其后部的方向舵组成;水平尾翼由固定的水平安定面和安装在其后部的升降舵组成,一些型号的飞机升降舵由全动式水平尾翼代替。方向舵用于控制飞机的横向运动,升降舵用于控制飞机的纵向运动。
起落架:起落架是用来支撑飞行器停放、滑行。起飞和着陆滑跑的部件,一般由支柱、缓冲器、刹车装置、机轮和收放机构组成。陆上飞机的起落装置一般由减震支柱和机轮组成,此外还有专供水上飞机起降的带有浮筒装置的起落架和雪地起降作用的滑撬式起落架。
2、控制舵面
控制舵面是指在气流中利用偏转而产生平衡力和控制力来操纵飞行的气动翼面。
飞机飞行主操纵面包括副翼、升降舵(或全动平尾)和方向舵,分别控制飞机绕纵轴、横轴和立轴转动。飞行主操纵面安装于机翼和尾翼的后缘。它们偏转后改变了机翼、尾翼的气动特性,从而达到操纵飞机的目的。通常将飞行操纵面按功能分为主操纵面和辅助操纵面两大类。
水平方向:升降舵,就是平尾,负责控制飞机升降,
垂直方向:方向舵,一般在垂尾上面,负责控制飞机的航向,
倾斜方向:副翼,一般在飞机机翼末端,负责控制飞机倾斜。
2、控制舵面
a)简介
控制舵面是指在气流中利用偏转而产生平衡力和控制力来操纵飞行的气动翼面。
飞机飞行主操纵面包括副翼、升降舵(或全动平尾)和方向舵,分别控制飞机绕纵轴、横轴和立轴转动。飞行主操纵面安装于机翼和尾翼的后缘。它们偏转后改变了机翼、尾翼的气动特性,从而达到操纵飞机的目的。通常将飞行操纵面按功能分为主操纵面和辅助操纵面两大类。
水平方向:升降舵,就是平尾,负责控制飞机升降,
垂直方向:方向舵,一般在垂尾上面,负责控制飞机的航向,
倾斜方向:副翼,一般在飞机机翼末端,负责控制飞机倾斜。
b)升降舵(平尾)
升力作用在机翼上面,飞机的重心在升力的前面,升力与飞机力不在同一点上,如此一来会产生绕飞机重心的低头力矩,如果在机身后面无平尾,飞机根本不能稳定飞行。为了让飞机在飞行时不低头,必须有一个使飞机抬头的力矩,这样就在机身尾部安置一个平尾,产生下向的力,如同秤杆的秤砣,以产生使飞机抬头的力矩。飞机在飞行时,这个平尾翼产生一个小的负升力,向上的升力和向下的重力与负升力平衡,且对飞机重心总力矩为零,飞机就可以平稳飞行而不会低头。
设计飞机时,要合理地匹配尾翼的相对位置和面积。平尾面积大的虽然力臂短(机身短些),但负升力大。负升力大,一方面会使机翼的升力减少过大,使飞机的总升力不足;另一方面大的平尾面积,将产生大的平尾阻力。相反过小的平尾面积,力臂过大,导致机身过长,不便于起飞。所以飞机设计师一定要匹配好主翼和平翼的相对位置、面积的大小,使飞机在飞行中,在各种姿态下都能够较好的保持力矩平衡。
尾翼一般采用负迎角安装以产生负升力
作为一般规则,平尾不应该直接置于螺旋桨滑流区中。虽然实际上相当多的飞机把平尾置于滑流中,以提高起飞滑跑期间的升降舵效率,但是滑流通常会引起尾翼抖振,导致机体噪声和过早的结构疲劳。另外,迅速的功劳变化会引起大的配平变化。
采用对称翼型,或者对称翼型的修形(平尾在上、下两个方向均需提供升力)
c)方向舵(垂尾)
垂尾在机身后部处于螺旋桨滑流区之中,通常在起飞滑跑期间可提高方向舵的效率。
垂尾均采用对称翼型,这样才能保证飞机无侧滑时垂尾不产生偏航力矩。
c)副翼(+扰流板)
机翼上的主横侧操纵面是指副翼和扰流板。这些操纵面应能实现快速的倾角变化,在规定的侧风值下无倾侧机动中维持机翼水平,以及在一台发动机故障或在定常侧滑以提供配平和机动能力。
扰流板有多种作用,作横向操纵时称为飞行扰流板;空中增加阻力时称为减速板(刹车板);减少地面运动升力时称为地面扰流板(减升板)。
3、增升装置
为了实现飞机在不同飞行速度和姿态情况下的要求,设计上是在巡航状态下机翼形状的基础上,采用各种活动面措施,以达到增大升力的目的。这些增加升力的装置称为增升装置。
一般在起飞和着陆时使用,故通常属于低速空气动力学的范畴,设计条件为:
H=0 km,Ma=0.15-0.2
a)增加升力的方法
(1)增大机翼的有效面积(可通过增加机翼的弦长实现,在保持外型不变的情况下,增大机翼的面积)
(2)增加机翼的弯度(增加机翼的弯度,相当于增加环量)
(3)改善缝道的流动品质(通过缝隙流动,改善翼面上的边界层流动来延迟分离,提高失速迎角和最大升力系数)
(4)通过流动控制,达到动力增升的目的
b)增升装置分类
根据增升装置的位置不同,分为前缘增升装置和后缘增升装置
后缘增升装置
(1)简单襟翼(Plain Flap)
将原翼型的后缘部分作成活动的,然后适当下弯形成襟翼。
特点:通过襟翼下弯,增加机翼的弯度,提高翼型的零升迎角,从提高了升力系数。这种襟翼容易发生后缘分离,尾迹不稳定,在中等偏角下出现分离,升力增加不大,阻力增加较大。
(2)开裂襟翼(Split Flap)
这种襟翼是在原翼型后缘部分下翼面开列形成活动面。
原理:襟翼下偏,适当增大了弯度,更重要的是在襟翼和固定翼面之间形成低压区,造成翼型后缘上表面负压增大,从而增大升力,也增大了最大升力系数。
特点:结构简单,升力增加较大,阻力增加也大。
(3)单缝襟翼(Single Slotted Flap)
这种襟翼是用铰链轴略低于基本翼的弦线,通过襟翼下偏形成缝隙,当高速气流从缝隙中穿过,从而改变了襟翼上翼面区的边界层流动,延迟了襟翼面的分离,大大提高了整体翼型的最大升力系数。襟翼下偏角度可达到40度。增升效果十分明显。
特点:弯度增加、弦长略增大、缝隙流延迟了后缘的分离。
(4)富勒襟翼(Fowler Flap)
这种襟翼是将翼型的后缘下部分作成活动的面,在襟翼偏转时同时后退形成的。
原理:除具有单缝襟翼的气动特点外,还增大了翼型的弦长,增大了机翼的有效面积,比单缝襟翼升力增大更大。是现代大型民用飞机广泛采用的一种后缘增升装置。
(5)双缝襟翼(Double Slotted Flap )
主要存在两种襟翼
一种是导流片与主襟翼的双缝襟翼,另一种是主襟翼与后襟翼组成的双缝襟翼。
导流片的作用是:通过导流片形成双缝道,对主翼和襟翼的边界层起双重控制作用,对延迟气流分离起到更大的作用(Vane\Main Double Slotted Flap )
后一种形式是在主襟翼后缘做一个襟翼舱,其后安装一个常规的后襟翼。这种双缝翼与前一种相比在缝道流动控制和增大有效面积方面更为明显(Main\Aft Double Slotted Flap)
增大机翼弯度;增大机翼的有效面积;利用高速缝道流动控制翼面分离,提高最大升力系数。由于双缝襟翼的增升效果明显,在现代大型客机中普遍采用。对于带导流片双缝襟翼,起飞时通常采用单缝状态,此时升力不是最大,但升阻比较大;着陆时双缝全部打开,偏角最大,升力最大,阻力最大,这对减小接地速度和滑跑距离是有利的。
(6)三缝襟翼(Triple Slotted Flap)
这种襟翼组成部分是:主翼、导流片、主襟翼、后襟翼。相当于在后一种双缝的基础上增加了导流片而形成的。
这种襟翼在弯度增大、有效面积增大、缝道流控制方面更加有效,因此增升效果更好。缺点是结构复杂。使用范围远不如单缝翼和双缝翼。
各种后缘增升装置的剖面升力曲线
前缘增升装置
(1)前缘襟翼(Plain Leading edge Flap)
这种襟翼是指前缘无缝道的简单式前缘襟翼(Plain Leading edge Flap)。当前缘襟翼下偏时,除襟翼与主翼外,还有一个过渡段,称为关节段。头部弯度增大,增加了前缘吸力峰值(弯度增大),使得临界迎角增大,增大了最大升力系数。
(2)机翼前缘下垂(Dropped Leading edge)
机理与前缘襟翼是相同的。不过,前缘下垂是固定的,不能随飞行状态的变化而改变外形。因此,它要受到其他飞行状态(如高速飞行)的前缘修饰。
(3)前缘缝翼(Slat)
前缘缝翼是前伸到翼型之前的辅助翼型。它用以帮助气流在高升力状态平滑地(无分离)绕过前缘。在中、小升力系数下,前伸和下垂的前缘缝翼是不需要的。因为在此情况下,由于气流从上翼面分离,阻力系数高达0.1,约是干净机翼阻力系数十倍的量级。因此,为了具有良好的飞机性能,前缘缝翼必须是可收起的或自动收敛的。
常用的前缘缝翼有两个偏角,即巡航、起飞和着陆三个位置。还有可变更多位置的前缘缝线翼,在整个飞行过程中,随飞行状态的改变而不断改变前缘缝线翼的位置,使翼剖面的几何形状(弯度)不断调整,把飞机设计成在整个飞行范围内都具有最佳的机翼外行,在机翼上产生接近最佳状态的压力分布,从而使得飞机在各种状态下都得到最佳的性能——这就是机翼的可变弯度概念。
前缘缝翼偏转产生较大的升力增量,失速迎角大,失速特性好。结构重量上,它可做成封闭的扭力盒,受力形式合理,所以比克鲁格襟翼为轻。其次是缝翼的铰链力矩小,动作操作系统也简单。
(4)克鲁格襟翼( Krueger Flap )
按其运动机构的形式分为“上蒙皮延伸式克鲁格襟翼”和“沿前缘旋转式克鲁格襟翼”。
按襟翼本身的外形可以有平伸形克鲁格襟翼和弯曲形克鲁格襟翼。
增升装置形式的选择与飞机的起飞和着陆特性要求密切相关。
1)对翼载发生很大变化的飞机,比较紧张的是起飞阶段,因为起飞翼载很大,单位载荷要求的升力就很大,而着陆的翼载要比起飞时小得多(燃油重量的减小),升力较容易满足(军用飞机)
2)对翼载变化较小且有较大功率(或推力)动力装置的飞机来说,比较紧张的是着陆阶段,因为着陆时翼载还很大,起飞阶段在很大程度上因为相当大的动力而容易实施(民用飞机)
尾翼
尾翼结构设计对全机的气动弹性品质及疲劳断裂性有很大的影响,直接影响着飞机性能的优劣。本文将详细讲述常见的八种尾翼结构布局,这之中有的在大型军用机及民用客机上应用,有的已成为行业应用无人机身上的主流尾翼布局形式,文章详细罗列了以上布局各自的优点及设计难点,以供大家了解参考。
一、常规型尾翼(倒T型/梯型尾翼)
优点:
1.这种构造拥有很高的结构稳定性与可靠度
2.在制作与飞行调整上比较容易判断误差以利修正
难点:
因为主翼与水平尾翼若在同一水平线上,则水平尾翼的舵面表现较易受到流经主翼气流的干扰,因此此种飞机在设计时设计人员会尽量避免将两翼设计在同一水平线上。
二、T型尾翼
常见应用于许多大型军用运输机和尾吊式发动机布局(即发动机在尾部)的民用客机。
优点:
1.避开机翼尾流干扰,提高了平尾操纵效率。T型尾翼布局将平尾抬高,避开了机翼尾流的干扰,使其操纵效率提高,因此我们可以减小平尾的面积,从而减轻结构重量。
2.便于机身后部开口。由于平尾位置靠上,所以方便后机身开口,便于货物装卸,所以T形布局常适用于大型军用运输机。
难点:
此设计对于机身尾部结构材料的强度有很高要求,在不造成机尾重量增加的情况下,满足上述需求对材料与设计的要求非常严苛。
三、十字型尾翼
十字型尾翼是一款介于常规式尾翼布局和T型尾翼的一款尾翼,相对于常规布局尾翼飞机,其平尾避开了机翼以及螺旋桨对后方气流的影响,减少振颤。相对于T型尾翼则不需要过大的结构强度去满足稳定性,在飞机失速时也可以减弱机翼后方的扰流导致的平尾失效。
优点:
1.避开了机翼后方以及螺旋桨的气流影响,减小平尾的振颤;
2.相对于T型尾翼减轻了结构重量;
3.飞机在失速时,避开了机翼产生的扰流,避免平尾失效;
难点:
相对于T型尾翼,由于没有端板效应,导致垂尾面积增大;
方向舵和升降舵的转动可能受到影响,设计时必须着重考虑
四、V型尾翼
V型尾翼无人机是一种比较典型的固定翼无人机的结构形式。这种形式,降低了结构的重量,同时保证了无人机的气动性能和操作性能。拥有了T型和常规型尾翼两种翼形大部分的优点
优点:
V型尾翼同时兼有垂尾和平尾的功能,能同时起纵向和航向稳定作用,当两边舵面向相同方向偏转时,起升降舵的作用;相反的,向不同方向偏转时,则起方向舵作用,因此V尾翼大仰角可控性很好,隐身性能得到提升。
难点:
需要精准度的支持。在特殊的高要求的飞行中,更需要绝对的制作精准度与调试的正确观念与方法,但也唯有V尾才能应付这样的苛刻需求。
五、除了上面的正V型尾翼,还有倒V型尾翼设计
一般,倒V型尾翼设计是为减轻整机的结构重量也可以作为起落架实用。但倒V尾翼(起落架)会造成飞机降落下滑角很大,仰角没法提高,降落不容易减速和控制。
在气动外形上,倒V和正V在空中飞行时完全一样,没有不同。
六、双尾撑式布局
优点:
双尾撑布局结构支撑较好,对长航时无人机可实现较大的翼展设计,同时可适合布置尾推的螺旋桨动力装置。
难点:
与普通气动布局相比,双尾撑结构重量更大,阻力大,操作系统更复杂,敏捷度降低。但从整体考虑,双尾撑也有着突出优势,它让翼展拥有更大的设计空间,也提供了更大的机内燃油空间。
七、单立尾
立尾,又称垂尾,安装在机身后部,其功能与水平尾翼类似,也是用来保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态。
单立尾结构的飞机只有一片垂直尾翼,适合单发且机身后部接近圆形的飞机,气动性较好,但隐身性能较差
八、双立尾
双立尾是指有两个立尾的飞机。双立尾结构适合尾部较宽,垂尾间不利干扰小的飞机。
优点:
1,双立尾最主要是提高大攻角时的机动性,单立尾在大攻角时因机身阻挡气流受干扰,会减弱和失掉机动操控能力,所以单立尾布局多采用腹鳍补救;双立尾在大攻角时则可避开机身干扰,因而可获得较好的大迎角机动能力。
2.同时双立尾可以提高操纵力矩,也就是在同样操纵力矩的情况下可以降低立尾的高度
难点:
由于多了一套空气动力平面,双立尾之间的互相干扰,以及双立尾与其他翼面的相互作用就比较复杂,同时由于多了一套操纵机构,重量和复杂性都有相应的增加。因此对于起飞重量不大,或者可以采取其他措施来提高水平机动性的,未必采用双立尾。
本文整理自:
《一篇搞懂,主流飞机尾翼设计布局优缺点?》百度号三十度说
《飞机空气动力学 | 控制舵面与增升装置介绍》知乎 阑珊离索
《比“弹簧刀”厉害?凤凰幽灵无人机,飞行6小时,可打击多种目标》 霹雳火军事
《无人机大全集」UAV家族中的重量级成员:固定翼无人机》多智未来
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