吴希明:“解放军树梢杀手”缔造者

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  国家工程师系列
  看过越战影片的人几乎都记得一个镜头:一大群“休伊”直升机载着美军陆战队员从天而降,周围还有装有M60机枪的火力支援型“休伊”对四周隐蔽目标扫射——如果没有“休伊”的身影,就不能称为越战影片。
  这是专用武装直升机正式登上历史舞台的时期,更是陆军成为直升机作战主角的开始。从越战开始,美国陆军离开了地面,飞上了“一树之高”的天空。
  此时,福建邵武中学的学生吴希明,有了一次决定人生轨迹的奇遇。
  一天,一架直—5直升机轰鸣着降落在邵武中学的操场上,随后几名解放军迅速在直升机周边建立了警戒线。
  “我和小伙伴们被这个‘庞然大物’惊呆了,在当时,我并不知道噪音是直升机的设计缺陷,反而觉得这个声音令它很威武,我们远远地围着它一圈一圈地跑,看着旋翼发呆,一遍一遍地想着它是怎样飞起来的……”
  多年后,中航工业直升机所总设计师吴希明,这样对《瞭望东方周刊》回忆。
  他主持设计的中国第一款专用武装直升机,被英国《简氏防务周刊》称为“解放军树梢杀手”,外媒称:直—10武装直升机是世界上最现代化和最具战斗力的武装直升机之一,将中国直升机技术向前推进了20年。
  30年来,他先后参与、主持了直—8、直—9、直—11、直—10与直—19等多个国家重点型号的研制。作为直—10、直—19两型武装直升机的总设计师,吴希明带领团队,实现了中国直升机从仿制阶段向自主研制阶段的艰难飞越。
  从法国“海豚”起步
  少年时代的偶遇,引导吴希明开始了对直升机的痴迷探索。考大学的时候,他选择了南京航空航天大学,那是中国唯一学习直升机设计的最高学府。
  大学期间,吴希明第一次系统地了解了“树梢杀手”的工作原理,然而,老师却告诉他,只有通过工程实践,才能真正领会飞上“一树之高的天空”是怎样的艰难。
  陶醉于理论计算与公式推导之中,吴希明并没有更多关注中国直升机领域的发展现状,他对直升机的追求是执著而又朴素:“中国哪里设计直升机,我就去哪里。”
  1984年7月10日,大学毕业的吴希明走出景德镇火车站,踏上了去直升机设计研究所的卡车,沿途所见几乎都是农田。
  这座被时任中央军委副主席刘华清誉为“中国直升机摇篮”的设计所隐藏在深山沟里,依山傍水,在江西特有的烟雨天里,设计所背后的山顶上总是云雾氤氲,宛若仙境。
  直升机总体设计室内却是另一番景象,屋顶噼里啪啦漏着雨,本来就不宽敞的房间被各种塑料布和接水工具占据着,十多名设计人员只能挤在一张大桌子上,用铅块压住有机玻璃条绘制直升机的外形。当时,他们的任务是摸索法国“海豚”直升机的设计理念。
  吴希明翻开景德镇的黄页,38个单位中有36个是制造瓷器的。他跑到设计所高处向城里眺望,整个城市的上空都被瓷窑冒出的黑烟笼罩着。
  刚入所大学生住的招待所只有两层楼,通铺间的木地板因为年久失修,走上去吱吱作响,所有人走路都有些蹑手蹑脚,担心地板会忽然断裂。
  “那就是当时中国现实的工业基础,那就是当时中国现实的直升机产业……”然而,吴希明的心又是坚定的,“一定要制造出凝聚中国智慧的直升机,这就是我要为之奋斗的事业。”
  难道直升机是纸糊的
  直升机的特点鲜明,可以垂直起降和在空中悬停,不依托机场,在任何需要的地方都可以起降,便于灵活部署。直升机的飞行速度可控制在0~360公里/小时之间,有利于与陆军作战行动融合,便于在“一树之高”贴地飞行,也可利用地形地物隐蔽出击。
  正是由于这些性能,直升机在战争中的角色日益重要。
  80年代,“陆军不能只是运输兵”,“陆军需要飞上‘一树之高’的天空”,“陆军需要自己的‘树梢杀手’”……这样的呼声日渐受到中央军委的重视。
  然而,此时的中国直升机设计所仍处于异常萧条的状态,在吴希明的记忆中,那时候,由于型号匮乏,所里的年轻人想尽各种办法争活干。山区的生活很艰苦,有音乐特长的大学生甚至组成乐队在夜市上卖艺赚生活费。
  1986年,在中国军队百万大裁军的同时,中央军委决定组建解放军陆军航空兵,虽然比先进国家晚了20年,但中国直升机的战略机遇终究还是到来了。
  为了弥补陆军武装反坦克直升机严重不足的局面,刚组建的陆航部队提出了研制武装直升机的要求,直—9武装型直升机就是在这样的背景下诞生,成为我国自行研制的第一代多用途武装直升机。
  年仅21岁的吴希明在师傅的带领下,第一次真正认识什么是直升机工程,什么是直升机设计。
  “直—9武是在民用直升机基础上改进的武装直升机,我们想赋予它最好的作战效能。”当时,参与总体设计的吴希明并没有意识到,如何解决机体结构与配装各类武器兼容性的问题,这将是一个决定直—9武生死存亡的艰难挑战。
  1988年,进行直—9武地面反坦克导弹发射试验时,意想不到的挫折发生了。
  “当第一枚反坦克导弹发射后,直—9武的尾部已经不见了,由于尾部是复合材料制造的,整个试验现场,复合材料的蜂窝结构漫天飘散,导弹的研制方惊呼:‘难道直升机是纸糊的?’我们所有的人都被眼前的一切惊呆了!”吴希明回忆说,这是直—9武研制过程中遇到的最大挫折,差一点导致型号下马。
  当时,无论是导弹还是直升机的设计单位,都没有考虑导弹发射的冲击波与后坐力对机体结构的影响,也没有考虑复合材料制造的机体结构能否承受导弹发射时尾焰的高温。试验失败后,两家研制单位才开始分析武器发射对直升机机体结构的影响。
  “那段日子干得很苦,所里500多名设计人员全部扑上去,整整用了3年才最终解决了直升机与武器系统的匹配问题。”吴希明告诉本刊记者,“放在现在,十几个设计人员,几个月就能完成。可想而知,当时的基础是多么薄弱。”   “在工程中,一切问题都没有标准答案,一切问题都需要综合而平衡地处理,在妥协与取舍间作出抉择,只有不断的迭代与综合才能使一个设计臻于完美。”谈到直升机工程,吴希明总是滔滔不绝,他说设计中的挫折总令人煎熬,但这也正是工程永恒的魅力所在。
  赶上了中国直升机的春天
  直—11是一款多用途军民两用2吨级轻型直升机,也是我国首架拥有自主知识产权的直升机。目前,它是我国出勤率最高的一款直升机,尤其是交付给中央电视台的航拍型直—11,一年能飞行500多小时。无论西气东输工程还是淮河流域抗洪救灾,直—11几乎见证了90年代至今所有的重大新闻事件。
  “它飞得让我太高兴了!”每次提到直—11,作为它的气动外形设计者,吴希明总会心情愉悦,“研制过程非常顺利,这得益于当时我们有一个非常好的参考样机。”
  如何为直—11寻找最符合空气动力学的机体外形?为此,所里花费2000多万元从国外进口了计算机辅助设计系统,但无论是计算机工程师还是直升机设计师,没有人知道如何使用这种最先进的设计工具。
  一年后,吴希明首次用这套系统完成了直—11全机理论外形设计,开了直升机数字化设计的先河。
  1994年12月,直—11顺利首飞,我国终于结束了仿制阶段,拥有了第一架完全自主知识产权的直升机。
  吴希明经常说自己很幸运,赶上了中国直升机的春天,短短十年间参加了两个重要型号的设计,而很多老一代直升机人,终其一生仅仅设计了一个零件。
  这一阶段,也是中国直升机工业创建以来政策最明确、投资力度最大、发展最稳定的时期。更为关键的是,在直—8、直—9与直—11系列直升机改型发展的同时,也迅速促进了与之配套的发动机产业的进步。
  “解放军的树梢杀手”
  1991年海湾战争,是武装直升机发挥突出作用的代表性战争。无论是在空袭行动前长途奔袭,摧毁伊地面雷达站为空中打击力量开辟安全走廊;还是在地面战过程中集团出击,对伊装甲部队进行毁灭性的打击,武装直升机的作用都举足轻重。
  海湾战争中,一架美军的AH—64“阿帕奇”武装直升机,甚至创造出一次出动单机摧毁23辆伊军坦克的骄人记录。战后,各国纷纷加快了对武装直升机的研发、改装和列装形成战斗力的步伐。
  此时,直—9武的作战能力已经无法与世界先进的AH—64“阿帕奇”、“虎”式直升机相抗衡,我国决定自行研制直—10武装直升机。
  2001年2月,年仅37岁的吴希明成为直升机所的总设计师,据说,他是新中国成立以来最年轻的总师。
  在项目研制之初,围绕着直—10应该具备哪些能力,使用部门与研制部门有不同理解。
  “性能指标之间是一种相互制约的关系,某一项指标提得过高,必定要牺牲其余性能,甚至付出巨大代价,效果却未必显著。”吴希明解释说,“所以,直升机设计追求的是一种综合优化与平衡,在动态中保持平衡非常难,需要对所有的问题了然于胸。”
  了解航空器设计的人都将总体设计誉为“玄学”,即使100多年前人类已掌握了飞行的原理,但是,如何飞得更好却是一个永恒的话题。
  争论始终伴随着这一型号的研制,总体设计也经过多轮迭代。
  “我们和军方都希望献给国家一款最优秀的武装直升机,都希望在未来的战争中拥有主动权,这些朴素的情感总能使我们放弃争论往前走。”对于12年研制过程中围绕直—10的每一个细节,吴希明记得清清楚楚。
  随着研制推进,直升机的航电系统与作战任务越来越复杂,重量形势也越来越严峻。吴希明和他的团队,甚至要去细抠0.1克的重量——作为武装直升机,每增加一克重量都会带来任务能力的下降,所以,提高直升机的载重性能也被视为直升机划代的标志。
  在此期间,西方曾一度进行技术封锁,限制发动机和关键材料出口。“我们毫不犹豫地决策重新设计。”事实上,吴希明非常感谢这次封锁,“正是通过重新设计,我们凭借着积累的经验,不仅换上了‘中国心’——国产发动机,更重要的是通过精细化设计,弥补了之前的一些遗憾,真正交付给部队一款性能最好的直升机。”
  这12年间,他挨了很多批评,也与很多人结为生死之交。
  在一次试飞中,直—10尾桨结构受到破坏,试飞员紧急迫降在稻田中,吴希明第一时间赶到现场,在对尾桨的损伤状态进行初步勘查后,他意识到,如果试飞员再晚处置10秒,就将失去这架直升机……
  在直—10定型的庆功会上,他唯一洒泪拥抱的人就是试飞员。
  在吴希明看来,建立军方对科研人员的信任至关重要。直—10武器系统首次进行机上空中发射试验时,为了增加军方与试验人员的信心,吴希明坐上直升机,他也成为中国直升机研制历史上第一个登机参与首次武器空中发射试验的总设计师。
  2013年9月5日,我军陆军航空兵第一支直升机特技飞行表演队——“风雷”飞行表演队在第二届中国天津国际直升机博览会上,首次驾驶着直—10、直—9武进行了精彩的飞行表演。由表演队队长李魁元表演的武装直升机“筋斗”、“半筋斗翻转”、“半滚倒转”和“俯冲旋转”等极限飞行动作是被国际公认的顶级难度动作,世界范围内能够完成这些动作的飞行员与直升机寥寥无几。
  作为国家特级飞行员,李魁元告诉本刊记者:“直—10的优良性能使我们有信心去飞,而所有这些极限飞行动作的背后都有着应用于实战的战术意义,代表着技战术的前沿探索。”
  直—10的成功给直升机所带来了井喷式的发展,催生出12个主型号、几十个改进改型。
  中国太需要直升机了
  “汶川地震时,我们已经清醒地认识到,中国太需要直升机了。”对于未来中国直升机的发展,吴希明心存隐忧,“只有形成产业化发展,我国才能真正成为直升机工业强国和直升机应用大国。”
  但是,可以预见,一旦低空政策放开,中国的直升机市场一定会被大量的国际直升机产品占领。早在90年代,欧洲直升机公司就开始规划进入中国市场的节奏。
  “他们之所以愿意在技术领域与中国展开合作,原因在于中国直升机设计体系在向其靠拢的同时,中国的市场就会向其靠拢。”吴希明表示,未来三五年将是中国直升机产业发展的关键阶段,能否尽快形成一批具有全球市场竞争力的产品,将决定直升机产业的前途命运。
  对于未来直升机的发展思路,吴希明告诉本刊记者,高速特性将是下一代武装直升机的关键指标。
  美国重金打造的“科曼奇”隐形直升机下马后,世界武装直升机领域很长时间内都没有出现更先进的型号,有人认为,这表明武装直升机已是“穷途末路”,中国研制的直—10是“最后的辉煌”。
  对此,吴希明解释说:“各国现有直升机的飞行速度大都在300公里以内,国际上将突破速度限制的新型直升机定义为第五代,但是,第五代直升机究竟是什么样,航空界目前还没有明确的共识。”
  直升机意味着无尽的探索、无尽的前沿,100多年前的飞行原理,正是经过了历代直升机人的探索与创造,才最终形成一代又一代的先进产品。
  谈到未来,吴希明总是说:“下一个型号我会更满意,我要让用户在使用直升机时没有任何顾虑。”
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