5月5日14時01分，上海浦東機場，我國首款國際主流水準(zhǔn)的國產(chǎn)大型客機C919成功首飛，舉國振奮。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)有22個省份、200多家企業(yè)、36所高校、數(shù)十萬產(chǎn)業(yè)人員參與了C919大型客機的研制。在這36所高校中，有一個秦皇島人熟悉又親切的名字：燕山大學(xué)。燕山大學(xué)參與了C919軸承項目、液壓管路應(yīng)力分析規(guī)范和中機身的運輸。5月6日，記者采訪了燕山大學(xué)相關(guān)課題組的成員，聽他們講述C919背后的故事。
從零開始的軸承壽命評價
在C919機身上，有大約3000多個關(guān)節(jié)軸承，關(guān)節(jié)軸承的安裝與固定質(zhì)量直接影響其使用性能甚至飛機的飛行安全，而且每種軸承裝機前都要經(jīng)過嚴格的地面考核，做出壽命評價，燕山大學(xué)國防重點學(xué)科實驗室承擔(dān)了關(guān)節(jié)軸承安裝與固定工藝和部分軸承壽命評價任務(wù)。國內(nèi)那么多航天航空大學(xué)，為何是燕山大學(xué)？實驗室主任楊慶祥教授解答了疑惑：燕山大學(xué)源自哈爾濱工業(yè)大學(xué)，有著悠久雄厚的學(xué)科基礎(chǔ)，與我國多家飛機制造企業(yè)有合作，2007年燕大與國防科工委聯(lián)合成立了國防重點學(xué)科實驗室，2013年與中國航空工業(yè)集團公司合作成立了自潤滑關(guān)節(jié)軸承共性技術(shù)重點實驗室，這是中航集團唯一一個建在系統(tǒng)外的實驗室，因此，作為實施國家大型飛機重大專項中大型客機項目的主體，中國商用飛機有限責(zé)任公司在2009年把關(guān)節(jié)軸承安裝與固定工藝研究和部分軸承壽命評價的工作交給了燕大。
　　接受這項工作后，實驗室面臨著幾大難題：沒有評價標(biāo)準(zhǔn)，沒有實驗評價的技術(shù)方法，沒有實驗的設(shè)備，一切都要從零開始，一切都要憑借自己的力量。評價標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)可以參考國外，但實驗設(shè)備的信息，國外企業(yè)是完全封鎖的，有效信息非常少，而沒有設(shè)備，一切都無從談起。課題組負責(zé)人楊育林教授召集燕大機械、材料、控制、信息等多個學(xué)科，按照中國商飛的要求，設(shè)計出多臺實驗設(shè)備，并用自行研發(fā)的設(shè)備順利完成了與C919相關(guān)的關(guān)節(jié)軸承安裝與固定工藝研究和壽命評價任務(wù)。總共做了試件500多件，歷時3年，為中國的大飛機事業(yè)交出了一份滿意的答卷?！斑@是燕大各學(xué)科精誠合作的成果，是燕大綜合力量的體現(xiàn)?！痹O(shè)備主設(shè)計師胡占齊教授說。
突破壁壘解決“為什么”
5月5日這天，權(quán)凌霄沒能看C919首飛的直播，但中國商飛的朋友給他發(fā)來了多個現(xiàn)場的視頻，他又把視頻發(fā)給了當(dāng)時參與課題的學(xué)生們，“學(xué)生們很興奮，我也很興奮?！彼⑿χf。
　　在2014年的“國家973計劃”項目中，燕大孔祥東教授課題組承擔(dān)了“復(fù)雜流體動力傳輸系統(tǒng)的振動噪聲溯源與控制”課題，燕大機械工程學(xué)院副教授權(quán)凌霄是課題聯(lián)系人和學(xué)術(shù)骨干。上世紀(jì)八十年代，孔祥東教授等燕大老師已經(jīng)開始了液壓管路系統(tǒng)振動方面的研究工作，成果在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，近年來又圍繞國家加快國產(chǎn)大飛機研發(fā)的要求進行創(chuàng)新研究。在項目的年度評審中，評審組對燕大這個課題的打分非常高。這引起了中國商飛的注意，他們請燕大對我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的支線客機ARJ21-700做液壓管路分析，希望能通過大量的分析和實驗研究，摸清民用飛機液壓管路系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范，以打破國外的理論和技術(shù)壁壘。
“在飛機元件類故障中，52%都是由液壓管路振動問題引起的，液壓管路就像人的血管，一旦出現(xiàn)問題，飛機也就像人體一樣會出大問題。”權(quán)凌霄給記者做了個比喻，可見液壓管路的重要性。雖然ARJ21-700早就實現(xiàn)了首飛，但液壓管路的核心技術(shù)卻掌握在外國人的手中?！?00多根液壓管，哪怕改一個很小的設(shè)計都要征得人家同意，但人家只告訴你行或是不行，從來不告訴為什么?！彼执蛄艘粋€比方，就好像對方給你一個產(chǎn)品，也給了說明書告訴你怎么用，卻不告訴你產(chǎn)品的制作原理，課題組的任務(wù)就是去解決這個“為什么”?！叭绻覀冏约翰恢?‘為什么’，就永遠被別人掐著脖子?！?br>　　國外的技術(shù)壁壘如同高山一樣橫亙在課題組面前，他們只能得到極其有限的資料，課題組就從這有限的信息中去做大量的分析，有時在與對方專家交流時，從專家無意的一兩句話中捕捉到信息，回來馬上分析、做實驗。課題組邀請了燕大多個專業(yè)的老師共同進行研究，有時還要向其他學(xué)校的老師請教。大家聽說是國家大飛機項目，都非常支持。權(quán)凌霄告訴記者，現(xiàn)在，燕大的實驗室已經(jīng)能把飛機液壓管道能承受的四種載荷復(fù)現(xiàn)出來?！拔业膶?dǎo)師孔祥東教授總和我們說，打造國之重器，基礎(chǔ)理論的支持非常重要，想要為國家發(fā)展真正做貢獻，一定要重視基礎(chǔ)理論研究?！睓?quán)凌霄說，正是因為在飛機液壓管路振動方面開展了很多基礎(chǔ)理論研究，課題組才能破解“為什么”。現(xiàn)在，課題組從ARJ21-700液壓管路應(yīng)力分析中得到的一些共性理論成果已經(jīng)在C919的進一步優(yōu)化和寬體客機C929的研發(fā)上得到了應(yīng)用，也為我國研究其他民用客機機型提供了理論基礎(chǔ)支持。
1600公里的使命
我們現(xiàn)在看到的C919是由機頭、前機身、中機身等9大部分組成的，其中承力結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的中機身運輸需要特殊的運輸車輛，而這輛用于運輸中機身的運輸車就是由燕山大學(xué)研發(fā)設(shè)計的?！按笮途苎b備快速運輸車關(guān)鍵技術(shù)研究”是燕山大學(xué)機械工程學(xué)院趙靜一教授團隊多年研究的課題。團隊成員、燕山大學(xué)機械工程學(xué)院副教授郭銳介紹，團隊與國內(nèi)多家企業(yè)合作創(chuàng)新設(shè)計開發(fā)了一系列大型精密裝備快速運輸車，2013年，團隊接受了研發(fā)設(shè)計C919中機身快速運輸車的任務(wù)。
　　C919中機身從制造廠到上海的運輸線約1600公里，其中要途經(jīng)不同等級的公路、橋洞、立交橋，還有多個收費站、減速帶，在這個過程中不能有振動，要考慮風(fēng)速、制動、抓地力等各種有可能導(dǎo)致傾翻的因素，郭銳打比方說：“就像運送一件特大而易碎的瓷器，但瓷器的價值是沒法和中機身相提并論的。”
　　為了將中機身安然無恙地送到目的地，團隊解決了這些技術(shù)關(guān)鍵點：為保證中機身不變形設(shè)計定位機構(gòu)；在有限的空間內(nèi)，設(shè)計有效的吸振、減振裝置，降低中機身的振動沖擊；設(shè)計空氣導(dǎo)流裝置減小風(fēng)阻對中機身的作用；設(shè)計的擴展和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)不僅可以調(diào)整運輸車的車體寬度，而且可以有效保護中機身；設(shè)計的中車架部分升降功能使得4.8米寬的運輸車在通過收費站和涵洞時無需拆分，可以迅速通過。
　　為了解決這些技術(shù)關(guān)鍵點，團隊做了大量實驗。由于C919中機身1600公里的長途、高速運輸對振動沖擊要求非常高。為此團隊與合作公司江蘇海鵬公司，完全按照C919中機身制造了一個1：1的模型，并且專門設(shè)計了一套三級減震裝置，團隊在高速公路上進行了長達8個月的實車試驗，最終成功解決這一關(guān)鍵技術(shù)點。
　　團隊的心血得到了回報，1600公里，只用了三天，平均每天走7個小時，也就是說，他們設(shè)計的運輸車只用了21個小時就把中機身送到了1600公里外的目的地，而燕大團隊在研發(fā)設(shè)計過程中攻克的多個技術(shù)難點也獲得了多項國家發(fā)明專利。
　　在采訪中，權(quán)凌霄說起了中國商飛的一位朋友，為了準(zhǔn)備C919首飛春節(jié)沒有回家，周末加班、工作到晚上十一二點是常事，最近一次見到他時，權(quán)凌霄發(fā)現(xiàn)他消瘦了不少，不到40歲頭上已經(jīng)有了很多白發(fā)。C919的研制凝聚了國內(nèi)最優(yōu)秀的設(shè)計人才和工程人才，無數(shù)人付出巨大的努力，一次次的實驗、一次次的失敗、一次次地再嘗試，為了中國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大客機，他們十年磨一劍，2017年5月5日這一天，終于一朝試鋒芒。
　　轉(zhuǎn)載自 《秦皇島晚報》