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2018年7月12日,上海浦东晴空万里,位于围场河之侧的中国飞机强度研究所上海分部201厂房内,来自航空工业和中国商飞等单位的200余名领导和技术人员,都显得有点紧张而激动。因为这一天,国产大飞机C919将经受一项最为严酷的考验——全机2.5g机动平衡工况极限载荷静力试验。
当天,在中国民航局(CAAC)适航代表全程目击下,C919大型客机10001架静力试验机随着指令不断加载,机翼慢慢抬升,按程序逐级加载至150%时,飞机单边机翼载荷最大达100吨,机翼翼尖最大变形达到了3米。全场人员屏住呼吸,目不转睛地看着机翼凌空高展,紧张而兴奋。随着“测量,保载3秒”指令的发出,现场爆发出了热烈的掌声。14时58分,CAAC适航代表宣布“C919飞机全机2.5g机动平衡工况极限载荷静力试验按试验大纲顺利完成”,试验取得圆满成功!
这是一次对飞机结构强度的“极限考验”,被认为是航空制造领域最为凶险也最经典的试验之一,是公认的高难度、高风险试验项目,只有经受住这项考验才能证明国产大飞机的安全性。
挺进上海
承担此項试验的是中国航空工业集团有限公司旗下的中国飞机强度研究所,试验的圆满成功离不开强度所的系统谋划、科学统筹、攻坚克难和技术创新,更离不开强度所干部职工的奉献、拼搏、创新、协作的“强度精神”。随着试验的成功,这支“特别能吃苦、特别能战斗”的试验团队也渐渐走进了人们的视线。
强度所是我国唯一的航空强度研究与验证中心,肩负着国家强度专业研究的神圣使命,具有代表国家对新研与改型飞机给出强度结论的职能,于1965年创建于陕西省耀县,1993年总部搬迁至西安市高新区电子工业园。强度所曾承担我国多项重点型号强度试验任务,为我国航空工业的发展作出了应有的贡献。在国产大飞机研制的重要时刻,又一次义不容辞地承担起强度研究和试验验证的重要任务。
为了适应国家航空事业的快速发展,2007年强度所在西安阎良国家航空产业基地新建阎良新区。2013年3月29日,根据C919大型客机研制需求,本着靠前服务的思想,强度所积极谋划主动作为,在上海开始建设分部,主要承担C919大型客机全机静力/疲劳试验,同时兼顾C919大型客机改进型和双通道宽体客机的未来需求。
为了这一目标,强度所历时两年半,异地作业,艰苦卓绝,于2015年9月29日完成建设任务,强度所上海分部正式运营。从此,一座国内规模最大、试验设施国际一流的全机静力/疲劳试验室屹立在东海之滨,为推进C919飞机研制发挥了重要作用。强度所自身也自此形成了“一个总部,两个新区”的运行格局。
在C919飞机静力试验中,强度所从设计到实施、自内到外、从局部到整体呈现出的精益求精、精雕细琢、唯美求真的工匠精神,令行业专家、领导大为赞赏。但凡走进强度所上海分部C919大型客机试验现场的人,都会深深感受到这种专注踏实、精益求精和平静充实、愉悦幸福的工匠精神,这种精神浸润到C919大型客机试验管理中,堪称异曲同工、相得益彰、如虎添翼。
众所周知,C919飞机全机静力试验全程由适航监控,试验的每一个细节都要完全按照适航条例要求完成。面对新的要求、新的厂房、新的形势,强度所提出“以国际化标准完成试验,打造精益求精的试验团队”,这不仅是强度所C919大型客机全机静力试验领导小组的终极管理要求,更是全体干部职工的殷殷期盼。为此,强度所专门成立了C919大型客机全机静力试验联合指挥部,所长王彬文为总指挥,下设行政指挥、技术指挥、专家支撑、质量安全适航管理及计量、综合保障、新闻宣传等6个团队,并将责任层层传递,确保C919项目在管理上得到有效的组织保障。
长期坚守
近年来,强度所面对国家型号任务饱满的现状,实行“一个中心多点多地运行”格局,人员紧张,上海分部C919全机静力试验厂房有8个班组共40人左右,要完成全部试验工作,其中80%人员工龄还不到三年。他们要高效顺利地完成试验,就必须在人员、厂房、型号等各方面合理规划、统筹管理,以严谨的工作作风和一丝不苟的管理态度,来成就梦想,不负众望。
在C919飞机强度试验联合指挥部工作会议上,C919飞机强度试验联合指挥部总指挥、强度所所长王彬文从时间、任务、资源、技术、策略等五个维度对团队提出了全面要求,要求做好团队精神的薪火传承和继往开来,深刻认识到潜在的风险,切实做到未雨绸缪,提升设计水平,优化加载方案,丰富监测手段,科学统筹,系统计划,精准管理年度任务,着力抓重点,携手盯刚性,互助促协调,有的放矢,区分缓急,合作共赢。
凭着对大飞机的热爱和托付之情,久经战场、有着丰富试验经历和管理经验的C919飞机强度试验联合指挥部副总指挥蒋军亮、高级专务杨海等人远离亲人,长期坚守上海分部现场指挥,以保证试验按节点完成。副总师唐吉运常年穿梭于上海和阎良两地,完成C919飞机试验及其他国家重点型号任务,民机办主任蒋金龙、张宏涛负责中国商飞公司与强度所在工作上的沟通与协调。
长期坚守现场、从型号试验干出来的年轻中层干部郑建军,作为现场主要管理者来到这片土地,这位平静诚恳、充满奋斗激情的年轻人,从试验机未抵强度所之前,就把爱人和小孩安顿在离上海分部不远的小镇出租屋里,以便长期驻守在这里,下定决心背水一战。然而,他每天早出晚归,试验忙起来,有时连续好多天都难得回家一趟,年幼的孩子和家务都留给了妻子一人。 C919试验机刚抵厂房,还有非常多的撤保留工作需要完成,试验现场多家单位交叉作业。为确保试验现场的质量安全,质量部刘肯、王春轮流值班,编制了《C919飞机全尺寸静力试验现场管理规定》,规范了试验现场管理,明确了上飞院、上飞公司和强度所在试验现场配合工作的程序和职责,并对试验件的保护和登记作业提出了要求。同时制定了试验厂房作业奖惩制度规范,鼓励大家互相监督,确保每个人将质量安全牢记于心。
为了确保试验如期进行,试验团队制定了大小晨会结合制度。每周一召开全员晨会,其余工作日召开班组长及技术员晨会,解决之前工作中遇到的问题,现场调度畅建斌根据现场进展安排当天工作计划,并就当日现场工作进行风险分析,制定了风险防范措施。在全员晨会上,他们总结每周工作,开展厂房制度、规范更新培训,让每一位参试人员在第一时间了解试验进展,明确制度规范的最新内容以便提高工作效率。
面临人员短缺的问题,他们提出了班组融合、一人多岗的解决办法。工作中,各班组互相学习,互相帮助,共同协商试验方案,做好试验整体规划;现场一改原本单独的工种,安装班协助贴片组放线,安装、液压班联合作业。这种模式已取得良好效果,整个试验团队成员不仅对自己的工作得心应手,对其他班组的工作也熟知于心。对于各团队内的所有常规工作,團队内的人员经过简单培训都可以胜任,实现一人多岗制,极大提高了人员利用率,进而提高了试验效率。
2.5g全机静力试验是保证飞机首飞的关键试验,因此上飞院对其进度也提出了要求,这对该工况的安装也增加了很大的难度。为保证该工况的试验安装能够在保质保量的前提下按计划完成,安装班和液压组不仅展示了强度工匠们巧妙的设计思路,还根据试验现场情况,他们作业交叉,取长补短,针对每一个加载点设计了不同安装方式,尤其对于翼根处机翼加载点,通过将加载横梁、作动筒及单双耳连接件的有机结合,不仅避免了机翼走廊的拆除,在机翼上层狭小的空间内实现了16吨位的大型作动筒,加载采用滑轮导向加载,提高了试验的安全性,牟战云、崔宗涛、董佳、张永利等同志发挥能动精神,两个班组科学的安排安装顺序,在人员紧缺的情况下不分彼此,相互配合,相互补位,做到一岗多能。
精益求精
为确保试验顺利进行,他们提出了多项措施,从试验设计、试验现场、试验实施等方面对整个试验过程进行严格的过程管理。本着没有最好,只有更好,力求完美的精神,他们不仅顺利地完成了各项试验,更在试验过程中体现出了这些管理措施的有效性、先进性。
C919飞机全机静力试验团队是一支非常年轻的队伍,为确保试验万无一失,每个班组都有一名老同志从设计到实施进行把关。王高利研究员曾是ARJ21-700飞机静力试验主管,民机试验工作经验非常丰富,为了带好年轻同志使其快速成长,他放弃陪伴参加高考的女儿,把担子全部放在妻子身上,他从试验方案确定到载荷处理,再到图纸审签全程跟踪;试验现场实施亲自示范,尤其是遇到空间狭小、安装困难的地方,在他的耐心指导下安装效率更高,质量更好。
一批年轻人迅速成长起来。王高利带出来的优秀年轻人就有试验主管刘冰,做事谨慎,考虑问题周全,分析问题逻辑性强。张赟做事效率高,解决问题思路清晰。郭琼是团队里的一枝花,善于钻研,勤于思考,尤其对她热爱的试验设计工作总是积极主动,精益求精。首飞后试验设计副主管王孟孟设计思路新颖,面对试验设计的载荷多次合理化更改,耐心修改方案,进步很大。
在试验设计阶段,他们狠抓设计源头的质量控制,将问题最大限度解决在设计阶段。在试验方案制定阶段,他们反复讨论,尤其注重细节设计,争取在有限的时间内将设计做到最优。根据C919飞机全机静力试验需要适航全程监控的特点,他们严格要求现场作业,所有过程都按照规范标准执行,做到所有动作有据可依,所有问题有源可查。试验安装过程中,现场班组与设计班组建立健全的沟通制度。设计和实施有专人负责沟通,有效避免多人交接过程中出现问题交代不清楚、更新不及时的情况。
共同成长
在C919飞机全机静力试验现场,所有的进步和创新都是在反复总结和思考中取得的。除了每日晨会讨论总结当前问题之外,还统一召开试验总结交流会,每季度还要召开回顾总结学习会。这样分层分时学习总结会的召开,不仅可以及时归纳工作中遇到的问题并提出解决办法,还能将好的经验总结传承,供后续试验和型号参考。更重要的是,这种分层总结、集中学习的方法让团队成员在互相监督下不断成长,不断进步。
在全员参与的周总结会上,他们主要讨论上周工作完成情况,汇报本周工作计划,交流讨论工作中遇到的问题,分享工作中总结的先进经验与技术。工作情况汇报与工作计划不仅让每个团队成员对目前型号的整体进展有所了解,也是对自身工作的一种督促与改进,同时也不断增强了彼此间的凝聚力。尤其是试验设计组与现场班组之间的交流,有效地将设计与实施结合起来,让实施参与到设计中,非常有效地提高了试验设计质量。
季度总结会是在周总结会的基础上,回顾一段时间的工作,旨在将之前提出的历经时间和实践验证的技术和方法进行总结和改进。将季度中遇到的同类问题进行归纳整理,尤其是对在试验中多次重复出现的问题,他们及时分析目前的解决方案是否可行有效,若有效,则以简单报告形式归档推广;若还需要改进,则同样记录在案,并提出新的方案,在下次会议中考核此方案的有效性,直到可以作为优秀经验推广。
试验总结交流会则由每个项目的试验主管负责,在试验结束后,总结整个试验过程中出现的问题和优秀经验。他们主要讨论包括设计方案、现场安装、测量、适航检查几大类内容。总结完成后组织全员开会,通过PPT的形式汇报。针对汇报内容,由主管主任郑建军带领大家进行学习和讨论,并在会后归档会议主要内容,供后续翻阅参考。
C919飞机全机静力试验目前正在完成首飞后各项静力试验。试验中高质量的设计、高效的安装、顺利的适航检查、圆满的试验结果都离不开这些精益求精的管理措施。近年来,试验厂房无论是在型号试验、厂房管理还是人员管理方面都取得了很大的进步。虽然这离他们目标计划的国际化管理规范还有距离,但是我们看到了他们朝着强度工匠精神努力的专注态度和止于至善的方向。
态度决定一切。强度工匠精神历经岁月的包浆和沉淀后,定会如一缕馨香,令人回味。工匠精神不是口号,它必须生发于每一个航空人的心里,形成一种文化与思想上的共同价值观,才能培育出内生动力,强度基业长青才能得以实现!