揭秘殲-20研製背後的故事_風聞
深空导航-2021-02-04 18:21
前瞻性探索、無紙化研製、多次推倒重建,揭秘殲-20研製背後的故事2021年02月03日 來源:兵工科技
2011年1月11日,中國自主研製的新一代隱身戰鬥機殲-20騰空而起,拉開了中國戰鬥機的新序幕,書寫中國逐夢藍天的新篇章。今年,是殲-20首飛十週年,從當年的“黑絲帶”到今日的“銀河戰艦”,從初出茅廬的驚鴻一瞥到縱橫海疆的逐鹿爭雄,十年來殲-20每次亮相都舉世矚目,殲-20的每一次出征都威震四方。然而,在殲-20以大國重器高調亮相的背後,卻是無數軍工人用汗水和智慧澆灌的結果,離不開無數航空人的默默犧牲與奉獻。

殲-20研究、設計團隊前瞻性前瞻的探索,為中國新一代戰機的研製奠定了基礎。圖為緊張的現場會
前瞻探索,打造適合中國的新一代戰機
進入21世紀以來,國際局勢風雲變幻。以隱身、超音速巡航、超機動性、超視距空戰、綜合航電及自保障等諸多全新技術為典型特徵的五代戰鬥機,成為掌握空中制勝的利器,同時對我國空中安全構成威脅。中國作為一個世界大國,加快第五代戰機研製、建設強大的人民空軍迫在眉睫。
為了有效支撐國防和軍隊建設,當中國的第四代戰鬥機研製尚處在攻堅之時,航空工業就在“生產一代、研製一代、預研一代、探索一代”方針指導下,思考、研究如何發展中國的第五代戰鬥機,也就是殲-20。
秉承“非對稱超越,無邊界創造”的創新理念,與以往型號不同,第五代戰機不單純談論技術先進性,而是以未來戰略需求來佈局戰機能力、規劃技術路線。研究團隊認為,第五代戰機的創新理念,即根據戰略需求牽引技術方向,有取捨有權衡,不跟隨不攀比,打造適合中國的新一代戰機。
在預研、論證以及一輪又一輪的迭代過程中,航空工業一步一個腳印,加緊攻關:先後完成五代機總體方案確定、提出工藝製造技術攻關項目、完成相關功能樣段的設計與製造、完成五代機1:1全尺寸展示樣機制造。數字化協同平台、三維仿真設計裝配、內埋式主武器彈倉,一系列前瞻探索,為後續研製打下了堅實的基礎。
伴隨着技術儲備日益成熟,中國五代機研製正式立項,命名為殲-20飛機。
研製過程,無紙化、無實物樣機,數字量傳遞、數字化管理
研製初期,為了提高殲-20研製質量、縮短研製週期、提升項目管理水平,總師系統決定在新機研製中,採用全三維數字化設計/製造/管理技術。
全數字化三維發圖模式相比二維發圖來説,設計平台截然不同,存在很多預想不到的困難。除了設計建模規範和指南、系統平台開發定製、專業工具集成等前期研究及準備工作需要經歷實戰檢驗及優化之外,多專業協同設計及設計製造並行協同也帶來了工作模式的碰撞與磨合。但是,三維發圖模式的繼承性強,技術狀態清晰,設計製造協同順暢,一旦走通,可以為整個研製節省大量時間。但這個蝶變的過程對設計發圖來説,痛苦又艱難,發圖工作之初一度進展緩慢,舉步維艱。

在殲-20的研製過程中,設計人員多次推倒重建,始終確保殲20的質量、性能第一
“技術台階陡峭、發圖時間緊迫、不確定因素眾多,這必將是橫亙在我們面前的一個個難關。也正是這些難關,才提供了體現我們存在價值的平台。我堅信,我們這支櫛風沐雨的團隊,擁有‘明知山有虎,偏向虎山行’的氣魄,擁有攻艱克難的智慧,我們一定會、也應該好好珍惜這來之不易的機遇,經受住時代的考驗。”設計發圖伊始,總設計師楊偉的文章《梅花香自苦寒來》迅速點燃了設計人員的激情。大家憑着拼了、拿下的那股子幹勁,咬定青山不放鬆,再一次集智傾力。在強大的精神合力下,短短數月,完成殲-20驗證機全部機體結構全數字化數模設計,並正式發圖。
殲-20在國內首次實現全三維模型貫穿新機研製全過程,推進全生命週期無紙化、無實物樣機、數字量傳遞、數字化管理。設計手段、研發體系的創新,為縮短殲—20的研發週期,創造在超短研發週期內實現首飛的“奇蹟”,奠定了基礎。
多次推倒重建,確保第一
“確保首飛節點,還是把原有設計推倒重來?”在殲-20的研製過程中,設計人員和工作人員時常會遇到這種艱難的決策。
據悉,隨着設計工作的推進,總師系統團隊發現機電管理系統改成新的系統架構,飛機性能會有質的飛躍。這也意味着之前的工作要全部推倒重來,耗時耗力。不改,保首飛節點沒問題,但首飛之後還得改;改了,就得推遲首飛時間。怎麼選?改!”
最終,殲-20團隊選擇了後者,得到上級機關的大力支持。機電管理系統研發團隊開足馬力、加班加點,高壓工作持續了半年。“成功的那一刻,大家合了一張影,照片上不少人的眼睛是紅的……”一位成員説。
此外,據殲-20副總設計師王海峯透露,在關於殲-20是否採用了全新的開放式架構設計方面,也曾經歷過推倒重建的艱難決策。此前,中國海空軍大部分戰機都是封閉式架構,即戰機在定型之後,戰機各個子系統的技術裝備都是固定的。若要對戰機進行技術升級,只有重新畫圖紙,甚至要做風洞測試,開發過程非常麻煩。而開放式架構對於未來改進、提升戰機性能,則較為有利。在封閉式架構和開放式架構之間,設計人員最終選擇了開放式架構,殲-20整機的軟硬件全都預留了更新升級的空間,可以在未來進行更換,並且更換硬件也將變得更加便捷和廉價,從長遠來看,能夠大幅節省全壽命週期內的使用成本。

航空人對殲-20進行了一系列改進,創造了多個第一
這只是殲-20在研製過程中的一個縮影,設計人員和工作人員在殲-20研製過程中,始終秉持質量第一、性能第一的信念,為殲-20實現超越,奠定了基礎。
不忘初衷,砥礪前行
首飛成功,僅僅是萬里長征走完了第一步。作為大國重器,如何增強殲-20的作戰效能,打造一代名機,成為了航空人勇攀高峯的首要目標。
分析再分析,創新再創新,論證再論證,迭代再迭代。從指標體系、內埋武器數量、人機工效、製造裝配、試驗試飛、保障模式等各個方面,航空人最終拿出了一套科學的、系統的、針對性強的符合現代作戰需求的科學方案。先後以自我涅槃的精神完成了“系統革命”,實現了座艙的最佳人機工效,科學減重達200公斤;通過建立一套純軟件驗證環境,僅用十天就完成了原本需要三個月的測試工作量;攻克了號稱“飛躍之框”的整體框製造;按照“性能需求、開發研製、評估驗證”循環推進思路,讓試驗、試飛、定型工作在短時間內取得重要成果。

殲-20戰機的成功研製和裝備部隊,為新時期我國空軍實現戰略轉型、實現強國夢強軍夢,奠定了基礎
時間給出了完美的答案。在電子、兵器等行業內外數百家研製單位的緊密協同下,經過研製全線的共同努力,殲-20飛機的研製在萬眾一心中快速推進,各階段的飛機性能狀態不斷提升。目前,殲-20已批量列裝我空軍部隊,並已形成了戰鬥力。
結語
殲-20戰機的成功研製和裝備部隊,實現了“打造跨代新機、引領技術發展、創新研發體系、建設卓越團隊”的工程目標,實現了我國航空工業研製能力和航空武器裝備建設從第四代向第五代的跨越,為新時期我國空軍實現戰略轉型、實現強國夢強軍夢,奠定了基礎。十年砥礪,十年進取,航空人一次次把新的奮鬥書寫在共和國的旗幟上,一次次讓殲-20舉世矚目。