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揭秘新中国第一架自行设计飞机:全程手工进行

2018-06-08 14:40:46   科技日报

科海钩沉

操秀英

陈列在北京航空航天大学(以下简称北航)航空航天博物馆里的“北京一号”,是新中国成立后第一架由我国自行设计并研制成功的飞机,也是新中国历史上第一架具有通用航空意义的飞机,没有人会否认,它的研制成功在中国航空史上有着重要的特殊地位。

图①② 北航师生在工厂研制飞机。图③ 新中国第一架自行设计并研制成功的飞机“北京一号”。

图①② 北航师生在工厂研制飞机。图③ 新中国第一架自行设计并研制成功的飞机“北京一号”。

时隔60年,参与“北京一号”研制任务的老一辈科研工作者在北航通航产业技术研究中心成立大会上的娓娓讲述,带着人们的思绪回到那段关于研制“北京一号”的岁月。

“要让毕业生设计一架真实而完整的飞机”,带着这样的初衷,成立之初只有4个教研室的北京航空学院,决意上马这样一个“大项目”。要知道,当时的中国,航空工业及航空人才培养基础薄弱。而在那个空气中弥漫着“人定胜天”气息的年代,肥猪赛大象、亩产百万……但设计制造飞机这活儿必须讲究科学,既要切实可行,又要有价值。

“北京一号”研制团队的前期副总师俞公沼回忆,关于造什么飞机,大家就讨论了半年之久——一种方案是设计旅客飞机,另一种是农业机。“农业机安全性不高,因为是一个发动机,另外外观也差一点。轻型旅客机是双发动机,安全性较好,外观流线型,但功能性较差。”特设组长张树林记得,北京航空学院时任院长武光最终拍板定下了轻型旅客机这一方案。

1958年2月的中南海紫光阁里,周恩来总理认真听取了北航王大昌、沈元副院长关于北航采取教学与科研、设计、生产相结合,设计和制造一架飞机的设想。周总理听后说“好”。学校又提出需要17万元经费,周总理对教育部长杨秀峰说:“你们应该拨给吗?”杨部长说:“没问题。”很快,有关部门划拨给北航15万元经费,后来又增拨了几万元。

总理的关怀和支持犹如动员令,激起了北航人的斗志。

然而,设计与制造一架飞机,是一项复杂而又庞大的系统工程。对于建校才五年,没有样机又缺乏设计资料和专用设备的北航来说,困难重重。学校成立了指挥部,建立了设计室和工艺室,分别下设10个设计组、3个生产准备车间和5个生产车间,1800余人参与其中。

参加设计的师生,为了确定一个更合理的设计方案,通宵达旦找资料、算性能、绘曲线,先后提出11种设计方案。终于定下来的方案,从定型到1958年7月12日画完最后一张图纸,仅用了35个昼夜,绘图纸却足有2000张,人均日出图量达5.3张绘图纸。

确定基本方案后,参加研制的师生们面对的,是更加庞大的计算量:飞机重量、速度、升限、爬升速度以及与之相适应的气动参数……每一个数值确定的背后,都是无数张演算纸,无数次挥汗如雨的计算。最后,经过几十次的风洞试验,才得出优化的飞机外形,确定了总体设计方案。

随后,部件设计和零件设计全面铺开。在设计人员少,且缺资料、无经验,又要在短期内交出全部设计图纸的繁重而艰巨的任务面前,飞机设计和工艺专业的师生齐上阵。他们千方百计克服困难,几乎每天都加班到凌晨一两点钟,甚至彻夜不眠,最终如期完成设计任务。

俞公沼回忆,当时基本都是连轴转,很多学生晚上就在实验室眯一会儿,继续干。后来院长看到老师学生们太辛苦,让食堂在12点开了一顿餐,“学生们都说,大馒头真好吃”。

在生产阶段,历经的困难自不必多言。如何把发动机装上去是难题。因为当时学的都是课本上的知识,发动机实际怎么启动,怎么转,都需要在实践中从零开始摸索。于是,师生们就下工厂,和厂里的老师傅一起研究分析各种飞机,大家一起动手一起学。在设计和生产过程中,每一个环节都依靠师生手工进行,从使用计算尺确定每一个参数,到人力托举飞机安装起落架,连飞机蒙皮上的铆钉都是手工敲制的。动手造飞机,是很多人记忆里“最快乐的一段时光”。

激动人心的时刻终于到来。1958年9月24日清晨,北京首都机场,一架崭新的旅客机昂首挺立在跑道上,机身两侧机翼下的两台A11—14P发动机正隆隆作响,似一只振翅待飞的矫健雄鹰。“北京一号”研制团队副总设计师张吉臣回忆,当时他们就坐在楼顶上等着起飞,飞机成功上天,所有人都乐开了花。

无疑,“北京一号”的研制,通过教学科研与生产实践的结合,不仅为师生提供学以致用的机会,而且促进了学科的交叉融合发展。当年参与“北京”系列飞行器研制的北航学生中,走出了多位院士。

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责任编辑:傅鑫 CM033

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