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在C919大型客机总师团队中,黎先平是负责“总体”的.“总体”,这么抽象的两个字,到底在飞机设计研发中具体指什么?究竟有多重要?本期的人物专访,就请C919副总师黎先平告诉你,究竟什么才能代表一架飞机的水平.
“近10年,我所有工作都是围绕C919展开的”
2008年7月3日,大型客机项目论证动员大会在上海召开.这一天,黎先平和C919项目有了第一次亲密接触.“7月1日在原单位参加完党委会,7月2日一早就开车从南昌赶往上海.”黎先平回忆到,从南昌到上海大概800多公里的路程,开了十多个小时,刚进上海,甚至都不知道如何找到办公地点,只做到打电话咨询朋友.“第二天一早,也就是7月3日,我就去参加动员大会了.会议结束,当天晚上就开始加班.”就这样,黎先平一头扎进项目中.此后,黎先平所有的工作都是围绕C919项目展开的.
在中国商飞公司C919大型客机的总师团队中,提到黎先平,大家都会说：“黎总是负责总体的.”可是,“总体”这么抽象的两个字,到底在飞机设计研发中具体指什么?听到记者的疑问,黎先平笑着说：“总体水平代表了一架飞机的水平,其本身包括设计飞机的总体方案,比如飞机的定位,具备什么样的功能和性能,长什么样,有多重、飞多远、飞多高、载多少乘客、系统架构体制、采用哪些先进技术等.”
飞机的总体设计是需要与可能、经济与技术的结合,飞机总体设计所需要的知识和能力,并不是各个局部专业的简单叠加,更需要的是一种系统化、成体系的考量.一句话,“总体”设计师的工作要求很高,很有挑战性.
“没有超强的集成能力,成不了一流航空企业”
大飞机立项以来,黎先平的工作,就是将自己脑海中最棒的民航飞机设想,变成图纸,进而实现.回忆起最初加入设计团队,从一张白纸开始起步的时候,黎先平说,万事开头难这句话,放在大飞机研制上真是再合适不过了.
为了研制一架具有世界先进水平的飞机,黎先平带领团队成员为C919量身打造了国际先进的数字模型,在虚拟的空间里,一遍一遍地勾画和修改C919的蓝图.
黎先平认为,中国商飞公司要成为国际一流航空企业,必须要有超强的集成能力.“从设计来讲,要重新定义整个研发流程,从全机需求到各系统需求,同时还要具备强大的全机集成能力,也就是确认和验证各层级需求的能力.”
黎先平告诉记者,主制造商的集成能力主要体现在以下方面：首先要从理论上,通过分析和试验的方法,对飞机设计、各系统及系统之间的集成进行确认.随后,各供应商按照需求进行各自领域的实施,通过评审,提交相应的产品.收到供应商提交的产品后,主制造商要做大量的集成工作.每个飞机型号在研制阶段都要开展大量的系统集成试验,都有与型号配套的系统集成试验室.一般情况下,试验室的集成程度及仿真程度直接决定了试验验证水平.
“从设备级、子系统级到系统内部的集成,再到飞机级,所有这些我们都要策划相应科目的试验来进行验证和确认,C919研制闯出了一条科学的新路子.”黎先平说.
“这样一个过程意味着把飞机研发的道路打通了,这对今后我国航空工业的发展,包括国内系统设备供应商的带动都有很大作用.”在黎先平看来,通过C919大型客机研制,主制造商中国商飞公司的系统集成能力有了质的飞跃.
“如果说发动机是飞机的心脏,那么控制律则是大脑”
C919首飞圆满完成后,试飞工程师张大伟在航后讲评会上说：“C919首飞就像在模拟器上飞了一遍一样.”在C919研制团队看来,这句话是对他们工作的极大肯定.
飞机的研制,可并不是简单地将采购来的东西进行拼接和调试.要研制一款先进的大型客机,主制造商必须掌握大量的核心和关键技术,控制律就是其中的一项.
“如果说发动机是飞机的心脏,那么控制律则是大脑,或者进一步,更像是灵魂.”黎先平说,“以汽车为例,控制律就是方向盘等操纵器件与汽车运动之间的关系.”
C919采用的是全时全权限电传飞控系统.这种系统是现代民用飞机的重要标志之一,它改变了飞行员通过机械设备控制飞机的传统做法.“打个比方,电传飞控系统相当于汽车的自动檔,机械飞控系统相当于手动档.”黎先平笑着说.
在电传飞控系统下,飞行员的操作通过计算机运算一系列复杂算法达到操纵飞机的目的.这“一系列复杂算法”,就是控制律.黎先平介绍说：“控制律一般都是由制造厂商自己研发,一来可以掌握飞机设计、改型的主动权,二来可以掌握保证飞机安全的主动权.”
作为电传飞控系统的核心技术,控制律一直是国外限制出口与转让的关键技术,西方国家明令禁止出口.作为主制造商,中国商飞必须自主研发.
对中国商飞公司而言,控制律研发设计有两大难点：一是技术积累少,C919项目首次采用闭环控制律电传操纵系统,国内在相应领域的研究几乎为零.二是“标准高”,C919采用放宽静稳定性设计,具有国际先进水平,但同时带来操稳品质等级的问题,需要通过控制律进行补偿.
C919的控制律攻关是没有退路的,必须完成.2012年6月21日,控制律攻关队正式成立.攻关队采取集中办公模式,在经历无数次挫折后,取做到了突破性进展.C919首飞就是对攻关成果的一次实战检验.
然而,对于控制律的研发,黎先平依然用“如履薄冰”来形容自己的心情.“虽然我们做了很多分析和试验,但控制律研制是贯穿整个飞机型号的,还要在后续的试验试飞中持续优化.”不过,有一点黎先平十分笃定,那就是控制律研究团队将会越来越成熟,越来越自信.
“让年轻人更快成长,早日独当一面”
项目研制近10年,黎先平认为自己拥有一个很好的团队,总体、系统综合、气动、安全性、适航、市场、驾驶舱集成与工业设计等专业都成长了一批技术骨干,现在工作之一就是培养他们并充分发挥他们的特长.
彼做到是一名需求管理方面的海外专家,曾获得“中国商飞公司2016年度先进个人”荣誉称号.黎先平对他称赞有加,“这几年,我们的需求管理形成了一套体系,从需求的编制、确认到试验过程中问题的发现与报告,都有一套流程在进行管控.”黎先平告诉记者,彼做到在其中发挥了很大的作用,“他不仅规范流程,还搭建平台,协助我们把整个体系建立起来.”
根据公司安排,每个总师团队中都配备一些海外人才,以更好地发挥海外人才在型号研制中的作用.黎先平认为,对于海外人才,要让他们在团队中发挥特长,更重要的是建立在某一领域的能力以及培养相关人才.
谢里是黎先平团队中的一名飞机噪声方面的资深工程师.在中国商飞公司工作6年多来,谢里始终专注于飞机噪音工程,参与过ARJ21和C919两个型号的改进或研制工作.说起谢里,黎先平感到最欣慰的是他带出了一支噪音方面的团队,这些年轻人已经能够在型号研制和基础能力建设中独当一面了.
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