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飞机设计大师顾诵芬:实战练兵歼教1

航空苑2018-06-27 22:30:01

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每一种新型飞机的诞生,都必须经过飞机概念设计和总体技术方案论证。经过认真地调查研究和精心策划,徐舜寿本着“需要与可能相结合”和“在实践中培养、锻炼队伍”的原则,经上级批准,决定飞机设计室的第一个任务是设计一架亚声速喷气式中级教练机。这架飞机的临界马赫数不超过0.8,选用平直机翼、两侧进气方案。

顾诵芬

任务明确以后,具体分工是顾诵芬负责气动、程不时负责总体、屠基达负责机身、沈尔康负责机翼。由于在学校学的都是螺旋桨飞机,对于喷气式飞机的设计,顾诵芬根本就没有概念,只能从头学起。当时苏联出版的教科书里讲喷气式飞机的不多,尤其对如何设计喷气式飞机讲的就更少了,而且不可能指望有喷气式飞机设计方面的专家给予指导。面对种种难题,顾诵芬没有退缩,他把所能搜集到的苏、美、欧洲国家的技术资料、书刊、研究报告等有价值的信息全部装进头脑中,与面临的课题结合起来进行了深入细致的思考、分析与计算。

歼教1

1956年冬,苏联安东诺夫设计局派专家帮助南昌320厂试制安-2飞机时,带来了苏联中央流体动力研究院的有关技术资料、研究报告,其中还有中国航空工业的技术人员根本看不到的苏联1943年版的《设计员指南》和1947年版的《强度规范》等。顾诵芬感到这些资料给出了设计的依据,应该是飞机设计工作必备的。


经过努力,顾诵芬终于完成了全部飞机气动数据的确定。初步计算,飞机的最大平飞速度为850千米/时,升限12000米,航程1000千米,正常起飞重量4110千克,装一门23毫米口径机炮,称为“歼教1”。在完成了翼型选择与计算、进气道参数确定和机翼、机身等综合计算后,问题转化为对计算结果的试验验证。为了模拟飞行器在空气中的状态和测试其飞行的性能及品质,必须用到风洞这样的气动力基础试验设备。当时的中国,只有创办不久的军事科学研究和教育的最高学府——哈尔滨军事工程学院(以下简称“哈军工”)有两座直径为1.5米的回流式低速风洞。但要在1.5米直径、而且是用于教学的风洞里模拟真正飞行时飞机的气动力参数,其难度可想而知。


在哈军工做试验也有好处,就是有我国著名空气动力学家马明德教授和配合修模型工人师傅的帮助。回想起当年的工作,顾诵芬仍记忆犹新:“比如机翼、机身的整流算不准、也画不好。也是马明德推荐,他说你干脆就在模型上贴毛条,通过吹风试验来确定。另一方面是测压力,只要压力不是升高很快,机翼与机身连接的后端就不会有很大的气流分离,如果分离很大时,阻力也上去了。于是就按他的意见去做试验,不断修改机身、机翼整流罩形状,根据试验结果再计算、再修正模型。修型是很麻烦的。哈军工配合我们修型的一位姓吴的老师傅,驼背很严重。他手艺很高,非常棒,真是毫不计较个人得失、不厌其烦,反复试验、反复修型,直到测试完全没有气流分离、做到气流很顺为止。尾翼跟机身的整流形状就是这样吹出来的。最后歼教1的结构就按风洞里定的形状来进行设计。”


1957年的冬天,天气很冷,黄志千、顾诵芬在哈尔滨做了2个月的进气道方案试验。在试验时,为模拟发动机抽气,他们决定用鼓风机抽气的方法。但需要的鼓风机外面买不到,就安排顾诵芬来设计。


设计鼓风机对于顾诵芬来说,又是一个全新的课题。他在哈尔滨外文书店找了参考书设计出来后,安排在军工实习工厂车间加工出来,装上去后抽到进气的速度比飞行的速度还要高。在当时的条件下,除了鼓风机,很多其他试验所需的设备都没有。


随着风洞试验中一个个问题的解决,歼教1飞机的气动力设计一步步走向成熟,顾诵芬在飞机空气动力学的应用与实践方面的经验也不断地积累。


1957年6月,歼教1木质样机完成制作。根据空军对木质样机的审查意见,设计室对飞机的总体方案进行了修改。11月底到12月初,样机顺利通过审查,歼教1飞机转入详细设计阶段。


1958年7月26日, 于振武驾驶着新中国第一架自行设计的飞机顺利完成试飞。歼教1飞机从1956年10月开始设计到1958年7月首飞成功,只用了1年9个月的时间,其速度之快,在国外也属罕见。首次研制成功的飞机和发动机得到了党中央高度重视,使从事航空科研事业的技术人员、工人和干部受到莫大的鼓舞。


作为我国自行设计的第一架喷气式歼击教练机,歼教1飞机命运乖舛,虽然是一次成功的设计,但不久就下马了。尽管没能够装备部队,但通过歼教1飞机的设计制造,锻炼了新中国自己的飞机设计队伍,为以后进入自行设计积累了宝贵的经验。而随着歼教1飞机的腾空而起,顾诵芬在应用空气动力学的研究和实践方面也登上了一个新的高度。





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