【转帖】“飞豹”歼击轰炸机设计揭秘－－－给大家打打气

只看该作者 · 发表于 2003-8-14 13:34:59

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                      “飞豹”歼击轰炸机设计揭秘
　为中国飞机工业设计贡献了30多年的中航第一飞机设计研究院副总设计师吴介琴坐在记者的对面谈笑风生，一点也看不出来他是年近六旬的老人，当窗外一阵阵飞机的轰鸣声传进房间的时候，他半开玩笑地说，飞豹战机的设计，如果没有“数字样机”的应用，恐怕很难成功。
CATIA完美应用外国同行折服
　事实上，吴总之所以要坚持选用CATIA，这和IBM还有一定的关系，CATIA软件是由法国达索公司开发，但软件的销售、方案实施和售后支持一直是由IBM来完成。十几年前，IBM便为当时的603所提供产品和技术支持，到目前为止，中航一院的计算机硬件设备基本都来自IBM，其中包括两台服务器和275台NT图形工作站。考虑到软硬件能够在统一的平台上协同集成、高效率地完成工作，吴总力排众议，坚决采用CATIA。他开玩笑地说：“当时就有许多人问我干嘛要在一棵树上吊死，为什么不去多采用些其他品牌的产品，我就反问他们，我为什么要吊死在两棵树上，那样岂不很难受！如果当时杂七杂八选用一大堆软硬件产品，仅是调教这些设备，就够花个10天半月的时间，可时间耽误不起啊！”

　　当时采用CATIA软件进行飞机无纸设计的还有美国波音公司的767和777两个型号，但他们使用的都是CATIA的Vertion4版本，还没有直接采用Vertion5，吴总和他的攻关组之所以敢直接上马V5，除了他的魄力之外，更重要的一点便是从Vertion4到Vertion5不是简单的产品版本升级，而是整个产品结构和运行界面的改变，V4根植于UNIX平台，而V5则可以在NT上运行，后者速度快，图形卡效果好，有更好的技术和产品售后支持，因此，Vertion5便直接应用在飞豹“数字样机”的设计上。

　　在吴总的电脑上，展示着由CATIA制作出的“数字样机”三维模型，在这个模型中，飞机的各个零部件毫发毕现，飞机的每一个机械动作流程也十分流畅自如。吴总说，这些都是通过CATIA设计出来，但要实现全数字化样机工作，光有软件还是不够，数字样机设计出来之后，要进行检验测试，然后再回到我们这里进行对照，最后再进行数字产品的装配加工，如果数字产品装配没有出现问题，到最后的物理装配肯定也不会出现问题。

　　2000年9月26日，603所的三维无纸设计传到西安飞机制造公司。西飞按此图纸生产加工出第一个零件。这标志着国内航空无纸设计获得了首创性的成功。随后，603所做出了中国第一台电子样机，最终建立了具有自主知识产权的CAD/CAE/DMU/PDM集成数字飞机工程设计系统。其中，在国内率先引进NT版CATIA V5软件，进行二次开发应用，从5.0版发展到5.6版，实现了飞机三维设计，超越了传统的设计，达到国际先进水平。

　　在飞豹的设计中，仅用1年就完成了任务，比预定的时间提前了1年半，缩短了研发周期的60个百分点，真正创造了世界航空史上的奇迹。当吴总在欧洲访问做报告时，国外的同行听说他们使用CATIA V5获得了成功时，紧紧追着他们讨教经验，连法国达索公司的高层都对此连声称叹。
意气风发的吴介琴副总设计师对中国航空工业未来前景充满了信心。

　　副总挂帅首尝无纸设计

　　1998年，在第二届珠海国际航空展上，一架国产歼击轰炸机以一系列超高难度的动作赢得了中外军事专家的高度赞叹，一年后的建国50周年阅兵式上，这款战机又一次出现在中央首长和亿万观众的眼前，这就是由西安中航第一飞机设计研究院设计、西安飞机工业（集团）有限责任公司生产的飞豹FBC—1歼击轰炸机。它的问世，使中国的战斗机生产制造进一步逼近世界先进水平。

　　近日，应中航第一飞机设计研究院的邀请，记者一行来到了位于西安市阎良区的中航第一飞机设计研究院，了解到飞豹战机设计过程中一些鲜为人知的故事。

　　据吴总介绍，飞豹战机是我国第一代超音速歼击轰炸机，它是在没有原准机可供参照的情况下，由原603所完全依靠自身力量按照“20年不落后”标准设计的，当时飞豹战机的零部件总共有43万个，每个零件都是设计人员用手工完成的，第一代飞豹飞机就是这样用了整整10年时间才设计出来。当时参与飞豹飞机研制的工作人员只有800多人，处理成千上万的数据仅仅依靠手摇计算机和计算尺，整个绘制过程都是用铅笔和尺子在图板上一点点画出来的，条件非常艰苦。

　　第一代飞豹飞机研制成功后，上级紧接着下达了飞豹飞机改进型号和新型号飞机研制任务，为了缩短同国外先进航空工业的差距，603所立下军令状。由于上级给的设计时间只有常规时间的一半，如果当时仍用手工绘图设计，肯定无法按时完成。因此603所决定将CAD软件应用到飞豹飞机的设计上，在国内率先起用全机三维数字化设计、电子预装配的无纸设计。当时，57岁的副总设计师吴介琴毅然受命，成立以他为首的攻关组，选取曲面外形复杂的机体某段为突破口，进行计算机三维设计。

　　吴总告诉记者，在当时时间紧、任务急的条件下，选择何种CAD设计软件是他当时面临的一个巨大难题，在综合比较UG和CATIA之后，吴总决定采用达索公司的CATIA Vertion5。在当时，CATIA的这个版本还没有被世界上任何航空公司所采用，吴介琴走的这一步棋,确实有些冒险。

　　攀登CIMS高峰

　　谈到下一步的工作时，吴总表示还有很多事情要做，他先告诉了记者在飞豹装配加工过程中发生的一件意想不到的事情，当时很多传统的零部件加工工厂不完全是用数控车床来加工，还有相当一部分用传统方法，因此中航一院的三维设计根本派不上用场，不得已，只有重新翻译成原始的二维图纸，可计算机过不了从三维设计自动翻译成二维图纸这一关，为此又要用绘图机绘出由三维转成二维的图纸。在这过程中，吴总和他的攻关组耗尽了心血。“当时领导天天掐着表催我，大家都快急疯了，我也为此大病一场，虽然最终问题解决了，但是反映出的问题也是发人深思的。”

　　这件事的教训便是航空工业要实现信息化，仅仅依靠“数字样机”的成功是远远不够的，“数字样机”的成功只能说明航空工业信息化迈了一小步，真正要实现航空业CIMS（计算机集成制造系统）战略，必须依靠以后扎扎实实的工作来推进。吴总告诉记者，中航一院在2000年无纸设计的基础上，为推进航空工业CIMS战略，又指定了一系列的任务，其中包括建立VPM系统和ENOVIA PORTAL软件应用运行环境；将飞机的产品数据由应用UNIX文件系统管理转为应用VPM系统进行管理；将飞机的预装配过程由应用文件产品结构改为应用VPM系统进行预装配管理；根据新支线飞机研制需求，建立异地分布式VPM产品数据管理系统和运行体系；编制基于 CATIA VS三维结构件设计员手册；研制数字化设计、制造标准规范等。

　　在采访中，吴总特地提到了“飞豹精神”，一个飞豹的成功可以成为以后更多飞机研制成功的巨大动力，以后无论是设计新型号的飞机和实现CIMS战略，都需要这种精神的支撑。