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“追风”工作室:探索商用飞机新科技

时间:2018年08月27日 09:33   来源:中国商飞公司新闻中心
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首飞前团队还在做最后检查

 

  2018年8月10日,第一代大尺寸桁架支撑翼布局验证机“乘风”V1plus在上海金山首飞成功。通过短距起飞、不同坡度角的定常盘旋、荷兰滚模态激励、陡进近、触地复飞等试飞科目,进一步证明了飞机气动布局设计的合理性与设计方法的可信度。

  7月29日,第二代翼身融合(BWB)布局缩比验证机在宁夏某地首飞成功,并完成了相关飞行试验。此次试飞任务充分验证了该型布局缩比验证机设计计算的可信度,在试飞过程中,团队还优化了控制律逻辑与参数。

  7月16日,桁架支撑翼(TBW)布局缩比验证机在上海金山完成试飞。此次试飞任务进一步证明了飞机气动布局设计的合理性,并成功测试了后续试飞所需要使用的部分机载设备。

  这一系列成功“飞、飞、飞”的背后,一个团队聚焦了大家的关注,他们就是中国商飞公司设计研发中心的“追风”工作室。在立足本职工作、为大飞机设计研发贡献力量的同时,这支团队还致力于研制小飞机——验证机,先后已有三架自主设计研发的验证机进入试飞阶段。

  近日,《大飞机报》记者走进“追风”工作室,走进了这一支平均年龄不到30岁、探索商用飞机研制新科技的青年团队。

 

  这里有博士后,还有“总装车间主任”

  走进中国商飞设计研发中心的强度试验室,再往里走有一间60平方米左右的房间,这是“追风”工作室目前的工作场地之一。推开门,第一眼看到的就是房间正中摆放的第一代大尺寸桁架支撑翼布局验证机“乘风”V1plus。这架验证机翼展约5.2米,前方位置做了创新性的前翼设计,机头、机身等直段,舱段布置及内饰等方面与C919具有高度继承性,还带有商飞标志性的蓝绿色调,不管是设计还是涂装都带有中国商飞C919的元素,看起来很“亲切”。在设计之初,团队就有意将它按照C919的共通性来进行研制。屋内靠墙位置是几个简易橱柜,上面放有翼身融合(BWB)和桁架支撑翼(TBW)布局缩比验证机,还有刚制作完成的飞机模型。

  “前段时间首飞成功的第二代翼身融合(BWB)布局缩比验证机目前还在宁夏。”团队成员介绍,翼身融合(Blended Wing Body,BWB),是一种飞机设计概念,它将传统的机身与机翼结构融合,变成类似飞翼的外形。与常规气动布局相比,BWB具有更轻的结构重量、更高的升阻比、更大的内部装载空间和更低的燃油消耗等显著优势。此外,它的减噪优势极其突出。

  团队成员接着介绍,桁架支撑翼(Truss-Braced Wing,TBW)布局采用了桁架结构支撑机翼,可以承担部分载荷,减轻翼根弯矩,理论上可以更轻。如果在同等重量下,机翼的展弦比可以更大,这样一来升阻比越大、诱导阻力越小,相比传统悬臂式机翼布局,能够降低10%甚至更高的燃油消耗。此外,桁架的支撑使得机翼翼型可以做得更薄,显著降低跨声速飞行中的波阻,而薄翼型对于实现自然层流也更为有利。

  “追风”工作室源自上飞院总体气动部气动布局室青年创新团队,2017年正式组建,目前共有15名成员,全部都是大飞机设计师。“追风”寓意疾劲凌厉的速度,也有对蓝天星辰的向往。“追风是敏锐,要看到世界先进科技的风向,追风是意志,要有追赶先进水平的憧憬。我们工作室的名字还挺有浪漫主义风格,大家对于未来都充满着向往。”站在V1plus验证机旁,工作室负责人告诉记者。

  团队今年还来了位“学霸”,一名刚毕业的博士后。“学霸”虽然学历高,加入团队后倒是什么活儿都参与。他说,入职不久就加入“追风”工作室,与同事们一起钻研新技术,不管是专业能力还是工作态度对自己而言都是一种提升,“在工作室,大家一心一意想的都是如何把活儿干好。”

  除了“学霸”,记者在现场了解到,团队里还有位“总装车间主任”。原来,在工作室组建之初,苦于没有合适的场地来进行飞机总装,这位成员主动请缨,将总装场地设在自己家的客厅。客厅大,自己是单身也比较方便,因此得了“总装车间主任”这个“雅号”。“团队刚开始很艰难,每一个人都尽了自己最大的努力。现在中国商飞公司非常支持我们,给我们提供了专门的场地来研制验证机。总装车间也早就搬离我家了。与此同时,我也结束了单身。”“车间主任”笑言。

 

  追求完美,搞创新的人得有点“强迫症”

  工作室成员在公司都有自己的岗位和职责,来研究验证机是在不影响本职工作的前提下。平时工作本就不轻松,为何还要继续来“费心费力”呢,记者了解到,团队每个人都有一个航空梦,对于飞机研制永远是一种不满足的状态。“来到‘追风’工作室让我大开眼界,尽管这只是一架小飞机,但能在较短的时间内见识到从设计到制造再到试飞的一整套过程,这是个学习的好机会。”一位成员说道。

  “大家或多或少都有点强迫症,工作中每一步都渴望做到完美,用匠心精神考量自我。”团队负责人说道,针对每一项设计每一个细节,大家都会充分研究。比如今年在进行设计工作时,有人认为起落架舱要做大,起飞降落时起落架收放会更自如,也有人提议应该旁边的电池舱做大,这样电池容量大,飞行航程会更长。团队就此不断进行讨论,通过大范围修改结构设计方案,设计出了精致的机体骨架,有效缩短了起落架的外露长度,有效解决了起落架舱和电池舱的容量干涉问题。

  不仅有“强迫症”,团队成员还很爱尝试有难度的事情。第二代翼身融合(BWB)布局缩比验证机在第一代的基础上做了很多改进,因此挑战也更大,比如新加了涡喷夏季高原特性调节、起落架系统调试、全自主飞控系统调试、控制律逻辑优化与调参……在飞之前大家手心里都捏了一把汗。“团队把这三次试验称为‘飞飞飞’,最难忘的是在宁夏第二代翼身融合(BWB)布局缩比验证机的首飞,气温高光照强,每天四点半起床,协调场地和人员。一直到首飞前,飞机都还在做调试。而除此之外,每个人都不能因为工作室的事情而耽误各自手头上的型号研制本职工作。”一位成员回忆。最终首飞成功,首飞中飞机还完成了低滑、高滑、抬前轮、起飞中止、复飞等10余项试验。

 

  与公司型号结合,发挥验证机优势

  中国商飞公司第一次党代会报告指出,青年肩负着大飞机事业的未来,要把发现、培养青年人才作为一项战略任务抓紧抓实,教育引导青年,关心关爱青年,为青年人才施展才干提供更多机会和更大舞台。倾听青年心声,助力青年成长成才,构建“1+2+N”青年创新工作体系,支持青年创新创业。

  2018年8月8日,中国商飞公司董事长、党委书记贺东风到“追风”工作室调研时指出,青年人的创新创业热情,是大飞机事业发展源源不断的动力,公司将充分激发、保护这些创新活力,全力支持、保障有关项目的发展。

  在今年4月公司召开的2018年科技工作会上,中国商飞公司总经理赵越让表示,要坚持创新驱动发展战略,坚持人才强企战略,要注重创新环境建设,大力营造崇尚创新、鼓励探索的文化氛围。

  现在,“追风”工作室正着力将其与公司型号研制工作进一步相配合。“与公司型号紧密结合,充分发挥验证机优势,将型号研制的经验运用到验证机上,将验证机的成果服务于公司型号研制。”团队一位成员说道,如果可以更好地用验证机来代替公司型号飞机做一些试验试飞,进行缩比验证取得数据求证结果,将会大大节省成本降低风险提高效率,并且也可以通过试验,来不断优化型号飞机的设计。团队里有一位成员,来自上飞院ARJ21飞机失速特性优化IPT团队,加入工作室后他就尝试过将ARJ21需要的一些试验验证通过验证机的方式来完成和测验,效果不错。

  “追风”工作室,这支年轻的80后队伍向大家展示了青年一代对于飞机研制的热爱与激情。有人曾评论,半个世纪以来国内商用飞机研制道路出现技能人才断层现象。透过“追风”工作室,可以看到应运而生的新兴力量,人才正在填补时间留下的空白。从这个角度看,“追风”代表的不仅仅是某个团体,更像是新一代青年人想要奋起直追的一份理想,他们肩负着老一辈们未完成的愿望,孜孜不倦地浇灌着大飞机这朵“现代工业之花”,矢志让中国的大飞机翱翔蓝天!

 

“乘风”V1plus首飞成功

 

首飞成功后,团队合影留念

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