殲10的諾亞方舟

劉燦萍

經過殲10彈射救生系統的研制，航宇核心產品彈射救生座椅一直保持著救生包線內100%的救生成功率。

1998年3月23日下午14時41分，成都溫江機場。伴隨著發動機的轟鳴，首次亮相的殲10飛機躍出地平線，刺向藍天。飛行18分鐘后，從空中劃過一道弧線，平穩降落在跑道上。至此，第一架由我國完全自主設計研制的第三代先進戰斗機殲10飛機首飛成功。然而，鮮為人知的是，作為殲10飛機彈射救生系統研制單位的航空工業航宇，為了保障殲10飛機的首飛成功，廣大參研人員默默無聞地付出了多少心血與汗水……

艱難而漫長的研發之路

“彈射救生系統的性能好壞直接關系到飛行員的生命”“在飛機出現不可挽救的故障時，飛行員拉動彈射手柄后一瞬間便能決定生死……”，空軍某試飛大隊政委崔永勝一語道出了彈射救生系統的重要性。

殲10飛機彈射救生系統主要包括座椅結構、救生傘系統、彈射動力系統、穩定系統（出艙穩定裝置和穩定減速傘）、電子程序系統、飛行員約束和高速氣流防護系統、應急供氧系統、彈射通道清除系統、水上救生裝置以及飛行員生存營救設備和食品等，是飛機的一個重要系統，也是部隊特別關注的系統，飛行員形象地稱之為“藍天上的諾亞方舟”。

“研制出具有世界先進水平的飛機火箭彈射救生系統是幾代航宇人的夙愿。但一路走來，可謂艱苦卓絕。”回首殲10飛機彈射救生座椅的研制過程，第二代主任設計師肖保良感慨地說。

20世紀80年代中期，由于我國已定型的火箭彈射座椅的性能技術指標與殲10飛機的設計要求存在較大的差距，為了滿足飛機的安全救生要求，實現高起點技術平臺，從1985年研制方案提出開始，到2003年設計定型為止，航空工業航宇殲10飛機彈射救生系統的研制前后經歷了近20年的風雨歷程，其中方案論證工作就歷時近7年。

1989年3月，在研制方案正式確定后，航空工業航宇立即投入了樣機的設計與制造，并于1990年12月交付了一臺協調樣機，這也是殲10飛機配套成品中唯一一臺全金屬的協調樣機，受到主機單位的好評。1992年3月，方案完成論證轉入初樣設計階段；1993年10月，進行了全尺寸座椅高速氣流吹襲試驗；1994年12月，順利通過了初樣階段的試驗；1995年3月，正式進入試樣研制階段。

然而，隨著研制的深入，更多更為復雜的技術難關在新技術的應用中不斷出現。為此，從1995年起，航空工業航宇的設計師系統用了近5年的時間，攻克了系統的高速穩定性技術難題。期間，又用了近一年半的時間解決了鑒定試驗中暴露出來的系列問題。1999年4月，在成功通過了兩發火箭滑軌高速彈射試驗后，該系統全面完成了試樣階段的綜合性能鑒定試驗。2000年11月至2001年6月，該系統進行了彈射救生系統空中彈射試驗。試驗在平飛、俯沖、橫滾、下沉、倒飛、平飛大速度六種機動飛行狀態下進行，這是我國救生系統型號研制史中最惡劣的救生狀態試驗，試驗獲得圓滿成功。2002年11月，彈射座椅進入設計定型，裝機件研制前后共歷經7年半時間。2004年1月，殲10飛機火箭彈射座椅通過設計定型。

與此同時，救生傘和穩定減速傘的研制工作大體同步進行。1986年10月，兩傘開始方案論證。1990年1月，初步確定了傘系統結構方案。1992年3月，正式轉入初樣研制。1995年7月和8月，兩傘分別進入試樣研制階段。1996年9月，該型救生傘第一次真人試跳試驗圓滿成功。同年11月，變透氣量的單向彈性綢材料完成定型，填補我國空白。1999年4月，完成對救生傘和穩定減速傘攻關改進驗證試驗。2001年11月，完成穩定傘改進后的鑒定空投試驗。2002年4月，兩傘轉入定型研制階段。2003年7月，通過設計定型。

從“引進樣機”到“立足自我”

彈射救生系統的技術性能，必須與殲10飛機的各種性能指標相匹配。特別是飛機的高速和低空高機動飛行，對配裝的火箭彈射座椅的技術性能，提出了全新的更高要求。而當時，國內已定型的火箭彈射座椅根本無法達到新機的要求，要實現彈射救生系統高起點要求的技術途徑只有兩條：一是同國外先進的研發單位合作，引進樣機，消化吸收；二是立足自我，探索創新。

是“引進樣機”還是“立足自我”？針對新型彈射救生系統技術性能要求高、研制難度極大的特點，為確保首飛節點，1985年4月，航空工業部在北京召開了“十號工程防護救生系統研討會”，確定了“引進樣機、消化吸收、參照設計”的研制辦法。會后，航空工業航宇立即啟動了殲10飛機彈射救生裝備方案論證工作。

1986年9月，航空工業航宇與美國斯坦澤爾公司接觸，希望引進該公司的S4S火箭彈射座椅作為原準樣機。但由于政治、經濟等原因，引進樣機遲遲不能如愿，嚴重影響了總體進度。而此時，火箭彈射座椅已成為殲10飛機各系統中唯一沒有確定預研方案的成品項目，彈射救生系統的研制能否趕上型號進度，不僅成為航空工業航宇干部職工十分關注的大問題，而且也引起了主機單位和航空工業部主管領導的高度重視。航空工業部王昂總師在檢查殲10飛機彈射座椅研制情況時，就明確指出：“關于殲10救生系統，要找出一個符合救生系統發展方向、花錢少、把握性大的過渡方案。”

1988年8月，航空工業航宇時任領導魏寬夫、陳一平等在認真回顧三年來的研制過程和聽取科研人員各方面意見后，經慎重考慮，果斷決定中止原方案，決心以我為主、自力更生，研制一款具有中國特色的可以滿足主機性能要求，且接近世界先進水平的新型火箭彈射座椅，并決定由科技委主任徐世坤擔任第一任主任設計師。

立足自我的研制抉擇，促使航空工業航宇的科研人員傾向于在當時性能最好的HTY4型火箭彈射座椅上進行改進設計。1988年12月，在成都召開的“殲10飛機火箭彈射座椅裝機方案討論會”上，徐世坤代表航空工業航宇提出了五個方案。其中，三個以HTY4型彈射座椅為基礎的改型方案：即小改、中改和大改。兩個高起點的研制方案：一是參照S4S、MK14、ACES-Ⅱ、KM1等世界先進的火箭彈射座椅設計；二是參照S4S、MK14、ACES-Ⅱ、KM1等世界先進火箭彈射座椅的布局原理作適當調整，即前一方案的縮小方案。專家和領導經過充分討論一致認為：殲10彈射座椅方案選型，經過了較長的論證，有關單位在國內外調研的基礎上，進行了預先研究和試驗。根據技術、經濟綜合分析后，確定座椅用已研制成功的HTY4改型是現實可行的。至此，殲10飛機火箭彈射座椅方案正式立項。

從“中改方案”到“大改方案”

由于航空工業部和空軍機關領導十分關注彈射救生系統的研制方案，認為HTY4型“中改方案”還不能充分發揮殲10飛機的作戰性能，也不能體現高起點的主導思想，必須提高殲10彈射座椅的技術平臺。

1989年3月12日，航空航天部、空軍司令部聯合再次召開了殲10飛機彈射座椅方案確定會。會上，主任設計師徐世坤著重介紹了調整后的“大改方案”。該方案綜合了$4S、MKl4、ACES一Ⅱ、KMl等世界先進火箭彈射座椅的特點，吸收了相關先進技術，在HTY4型火箭彈射座椅的基礎上進行了13項改進，并將高速性能提高到1200km/h，大幅提高了低空不利姿態救生性能方案。圍繞該方案與會專家經過充分討論后認為：

“中改方案”雖然把握性大，但性能低；采用多項新技術的“大改方案”性能雖好，但難度大、風險大。會議從上午一直持續到晚上12點。與會人員經過反復磋商，最終取得了一致意見：在HTY4型“中改方案”基礎上擴增改進項目，大膽地將高速性能提高到1200km/h。

1989年4月，航空工業航宇與主機所正式簽訂了技術經濟合同，并按照技術經濟協調的要求，開始了殲10火箭彈射座椅——HTY5火箭彈射座椅的研制工作。

說起來容易做起來難，尤其是HTY5火箭彈射座椅要在HTY4型火箭彈射座椅的基礎上加裝穿蓋器、程序控制、救生傘、肩帶鎖、中央拉環、新穩定傘射傘槍、穩定傘雙連接帶、座椅連接、擋臂器、燃氣作動系統、椅背火箭，對椅盆結構和一級動力設計進行重大改進。再加上電子程控技術、微爆穿蓋技術、出艙穩定技術、椅背火箭技術、高速氣流防護技術等均為國內首次使用，給研制工作帶來了嚴峻挑戰。為此，公司專門成立了攻關組開展方案論證，在充分研究國外相關資料、調研國內現有研制能力的基礎上，提出了首先以解決“提高高速防護性能”和“提高使用維護性”為攻克點，以圍繞解決“擴大安全救生包線范圍至0-1100km/h”和“提高低空復雜姿態下的安全救生性能”兩大技術難關為主線，大膽采用新技術、新思路；以提高座椅整體性能來解決“提高救生的可靠性”問題，從而使我國的彈射救生裝備水平產生一個質的飛躍的總體思路。研制工作中，為了尋找解決問題的突破口，大家實行封閉式研究，除了吃飯、睡覺，幾乎把全部時間都用在了工作上，每天從早上七點多開始工作，一直到夜里一點多鐘，眼睛熬紅了，就上點眼藥水繼續干，實在困極了，就揉揉眼睛或者在桌上趴上幾分鐘，醒來又接著干，沒有假期和休息日，只有工作、工作、再工作……談起那段不尋常的經歷，參研人員心里都充滿了無盡的感慨，“累，太累了！沒日沒夜地干，雖然辛苦，可心里覺得很充實……”

抓重點抓關鍵破解難題

“HTY5型火箭彈射座椅是我國最早自行研制的第三代火箭彈射座椅，研制起點之高、跨度之大、技術之難、周期之長均為國內首例。面對前所未有的困難，全體參研人員團結協作、堅忍不拔、頑強拼搏，用智慧和汗水，掃除了前進道路上的一道道障礙，成功研制出我國安全救生包線最寬、采用新技術最多、性能最先進的彈射救生系統，達到了國外發達國家現役飛機的第三代彈射救生裝備的性能水平。2004年，該系統榮獲國防科技進步一等獎，2005年又榮獲國家科技進步二等獎，這是國家對航空工業航宇在技術創新工作方面給予的最好肯定。”航空工業航宇總經理周方自豪地說。

第三代彈射座椅裝有椅載自身感受速度和高度的程序控制器，它可以根據彈射離機瞬間的飛機速度和高度，自動控制彈射的工作程序，以提高彈射座椅低空不利姿態下的救生能力。而當時，電子式程控器在我國還沒有其他型號的座椅使用，在既無預研基礎和資料參考，又缺乏椅載電子產品研制經驗的困境下，為解決系統的電磁兼容和可靠性問題，主管設計師楊登仿勇挑重擔，帶領課題組在北航計算機實驗室進行了“封閉式”技術攻關，先后完成了軟、硬件的優化設計，樣機裝配和性能摸底試驗，并在不斷改進中通過了電磁兼容試驗、環境應力篩選試驗，確保了首飛的按時進行。電子程控器的成功研制，填補了計算機技術應用在我國救生技術領域的空白，為彈射座椅進一步智能化奠定了堅實的基礎。

HTY5型火箭彈射座椅在國內首次采用了椅背火箭作為二級動力，因此，必須研制出一種高性能的推進劑。經過調研，課題組了解到014中心研制的一種丁羥推進劑燃速較高，與椅背火箭的要求比較接近，于是將某單位確定為推進劑研制單位，并要求1988年底完成配方研究并確定配方。然而，某單位經過近一年時間不斷對配方進行了研究和調整，但與要求的指標仍有一定差距。怎么辦？如果推進劑燃速這一關鍵技術問題久攻不克，椅背火箭的研制將陷入進退兩難的境地，找到一種妥善的解決辦法，既能使椅背火箭的設計要求得以實現，又可確保研制進度不受影響，還可以使方方面面的努力仍然能體現出其應有的價值。基于這樣的考慮，經過多次反復的計算，研究員黃港溪提出了一個新的裝藥設計方案，即丁羥推進劑內孔燃燒七角星孔形裝藥方案，最終有效解決了椅背火箭裝藥設計難題，保證了火箭工作期間推力變化平穩。

人椅系統彈射離機后，如何有效控制其運動姿態，以較好的穩定性保證飛行員承受的載荷和轉動角速度在人體的耐受范圍內，并為人椅分離和救生傘的打開提供有利的姿態，防止人、椅、傘的干擾，是彈射救生領域十分關注的問題。尤其是救生傘和兩點連接的穩定減速系統都是全新技術，缺少國外相關資料，因此從摸底試驗開始，就出現了各種類型的故障。1998年7月，航空工業航宇在進行1100km/h高速綜合鑒定彈射試驗時，由于穩定減速傘沒有正常開傘，造成試驗失敗。為此，航空工業航宇立即成立了以徐宏、李保軍和王璐等為成員的技術攻關組，對傘衣套結構、鼓風袋大小、封口結構、傘系統包裝約束捆扎繩強度、防止傘在傘衣套內堆積等專題進行研究，經過反復多次的風洞吹風、地面單項模擬試驗驗證，最終確定了穩定減速傘改進的技術狀態，改進后的穩定減速傘經過風洞、空投和地面單向試驗，于1999年3月，與座椅配套進行了補充驗證彈射試驗和補充鑒定彈射試驗，試驗結果表明，穩定減速傘的改進措施有效可行。

創新，是科技進步的源泉；創新，是不斷推進型號研制的強大動力。面對新機研制中層出不窮的新問題，航空工業航宇廣大參研人員不斷學習新知識，掌握新技術，解決新問題，實現了一次又一次的創新。同時，也正是經過了這一場場硬仗的洗禮，航空工業航宇的科技人員迅速成長起來，新一代航空人才隊伍逐漸形成，尤其是在經過了第三代戰機研制的磨礪后，成為了一支能夠適應未來高科技發展需要，肩負祖國航空救生事業未來和前途的優秀隊伍！

“長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海”。如今，距殲10飛機首飛已過去了整整20年，航空工業航宇的防護救生裝備研制水平已躋身世界先進行列，作為公司的核心產品，彈射救生座椅系統不僅實現了型號配套全覆蓋，滿足了航空武器裝備的需求，并且一直保持著救生包線內100%的救生成功率。最新一代的產品在智能化、集成化、模塊化上再次實現了跨代突破，在不利姿態下的控制技術更是達到世界先進水平。未來，航空工業航宇將繼續秉承“航空報國，強軍富民”的宗旨和“保障安全，滿足防務；服務民生，共同發展”的使命，向著“致力于在防護救生/空降空投裝備領域建立國際領先優勢”的戰略目標不斷前行！