作者:唐晓智 来源:科学时报 发布时间:2011-9-9 9:17:56
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记中国工程院院士赵煦的无人机研制之路

 
赵煦解答技术问题

赵煦在办公室工作
 

 赵煦在直升机试验现场
 
□文/ 唐晓智
 
2011年,新中国航空工业迎来了60华诞。60年来,从无到有、从小到大、由弱而强,我国航空事业走过了一段艰难又荣耀的发展历程。在航空工业发展的大背景下,我国大型无人驾驶靶机逐渐实现了从无到有、从模拟型到实体型、从大空域到大速度域、从无线电遥控到全程自主导航等多项重大突破和跨越,某型多功能多用途无人机系列的研制成功,标志着我国大型无人机研制技术已跻身世界先进行列。这一切,都与一个人密切相关,他就是我国著名无人机专家、中国工程院院士赵煦将军。
 
初出茅庐,邂逅“无人机”
 
建国初期,在无人靶机的生产上,我国尚无能为力,为了满足航空武器靶场试验的需求,只能从国外进口靶机。在当时特定的历史条件下,进口源只能是苏联。于是,从苏联进口的20架“拉-17”靶机和10架米格-15比斯歼击机改成的靶机就成了宝贵的“财富”。
 
靶机(即无人驾驶靶机)之所以宝贵,是因为它主要用于检验航空/防空武器系统的空中靶标,可以模拟目标飞机的各种特性,如几何外形、飞行性能、红外雷达特征等,并随目标飞机性能的不断发展而提高,担负着配合防空部队训练、实弹射击和各类航空/防空武器效能鉴定的重任,被人们形象地称为“空中磨刀石”。
 
到了20世纪60年代初,中苏关系出现重大转折,苏方从我国撤走了专家、带走了资料,实行技术封锁。一时之间,20架“拉-17”靶机很快使用殆尽,10架米格-15比斯靶机因为“趴窝”满足不了打靶要求,我国航空武器试验一度陷入了困境。为了摆脱依赖国外进口靶机的窘迫局面,1965年3月,我国启动了“长空一号”靶机的自主研制工作,却囿于经济实力不足、技术条件落后,研制工作举步维艰、进展迟缓。
 
当时,赵煦已经从北京航空学院导弹系飞行力学及控制专业毕业,并积极响应毛主席“广阔天地大有作为”的号召,主动申请到了位于西北大漠戈壁深处的某导弹试验基地。刚到部队的情景,赵煦一辈子难以忘怀:孤零零的营房、没有树、没有路、风沙肆虐。环境如此,气候上又是长年干旱少雨、夏季酷热、冬季严寒,生活自然也好不到哪儿去。驻地里营房简陋,平日吃的都是存放多年的陈粮,喝的则是含碱量高、有害物质严重超标的水,真可谓居陋室、食陈粮、饮苦水。
 
处于荒凉之境的赵煦没有任梦想荒芜,反而于一番历练中脱颖而出,与无人机“邂逅”。他利用下放到锅炉房锻炼的时机,一边工作,一边学习,系统、扎实地学习了大量与飞机有关的专业知识,并把所学的知识融会贯通,为后来在“长空一号”研制中崭露头角打下了坚实基础。
 
一个偶然的机会,赵煦和战友们从某图像资料中发现国外一张模糊的三轮小车图片,他们灵机一动,产生了一个全新的无人驾驶靶机设计理念,并决定把它用于运载无人驾驶靶机滑跑起飞的工具,进行全新的设计和研制。他和战友们将想法向部队领导汇报后,立刻得到了高度重视。见习锻炼尚未结束,赵煦就被直接调进了“长空一号”靶机研制课题小组,并作为主要技术骨干负责总体设计工作。从一个名不见经传的“锅炉小子”到“长空一号”的掌舵者,赵煦完成了人生中的第一个传奇。从此,他的目标只有一个——依靠自己的实力,研制出中国的无人驾驶靶机。
 
大胆突破,相伴“无人机”
 
刚刚调入“长空一号”课题组的赵煦,不到30岁,还真有一股初生牛犊不怕虎的闯劲儿。要知道,当时,我国的无人靶机事业刚刚起步,内力不足,外力封锁,没有任何可供参考利用的技术资料,也没有任何可供借鉴的成熟经验。放眼望去,整个部队满打满算也不过8个人从事与之相关的工作。此情此景,也称得上白手起家了。
 
条件不足怎么办?动力问题要怎么解决?
 
初入手时,他们要面对的问题很多,经过一番研究讨论,赵煦和课题组抽丝剥茧,找到了“长空一号”的突破口,“没有条件研制新机,咱可以自己改研。不依靠载机带飞投放,靶机就得有三个轮子;要增加航程就得在动力系统上想办法。”
 
作为总体方案的设计者,赵煦对空气动力特性、结构强度、飞行性能、飞行航迹等进行了全面的计算论证。条件有限——你能想象只能利用计算尺、算盘和手摇计算机,来得出严谨、精密的数据吗?你能想象只能比照实物建立计算模型的艰难么吗?同样的结果,在计算机及信息技术高度发达的今天,你能想象四十多年前那群科研工作者要多耗费多少心力吗?无论如何,经过两年的刻苦攻关,赵煦和课题组大胆设想、全面创新,一边研究、一边试验,巧妙地解决了“长空一号”的动力问题和起飞方式等难题。
 
1967年,“长空一号”靶机试飞成功,结束了我国从国外进口无人驾驶靶机的历史,开创了我国自行研制无人驾驶靶机的先河。与西方国家相比,虽然我国在该技术上起步较晚,但起点高、成本低、技术可靠、使用方便,为后续无人机的发展奠定了坚实的基础。而赵煦,也以一份完美的答卷赢得了欣赏与尊重。
 
20世纪80年代初,航空/防空武器系统鉴定试验急需实体型靶机。赵煦再次出手。
 
“在那之前,我国从苏联进口的米格-15比斯飞机已全部从航空兵部队退出现役。按照惯例,飞机退役就意味着要被毁形处理。不过我觉得,既然前苏联能用在役的米格-15比斯飞机改制成米格-15无人靶机,那我们不妨用退役的比斯飞机也来尝试一下改研。”赵煦认为,利用退役的米格-15比斯飞机,可以达到合理利用资源、节约经费、缩短研制周期、“变废为宝”的效果,又能够解决航空/防空武器系统鉴定试验急需实体型靶机的难题,一旦成功,便是多赢的局面。
 
“我们决定,放弃苏联研制实体型靶机时需要人工试飞的方法,使用前,各种试验科目都在地面完成,直接提供使用。”想法的确够大胆,因为这意味着必须设计出一套全新的高可靠性自动飞行控制系统,也意味着给研制工作增加了一道技术难关,多少有些“自讨苦吃”。不过,赵煦那种“完不成任务,决不收兵”的执拗劲儿一上来,就一定要尝到“甜头儿”。他们用地面反复测试检查,代替了空中试飞调整驾驶仪参数和飞机平衡的复杂方式,大大减小了研制试飞风险,既解脱了飞行员,又提高了可靠性。
 
1984年6月6日,米格-15比斯靶机(又称“靶—五乙”靶机)试飞成功。至此,我国既有模拟型的“长空一号”靶机,又有实体型的米格-15比斯靶机,解决了多年来发展航空/防空武器系统对靶机的需求。在此基础上,他再接再厉,为适应我国航空/防空武器发展的不同试验需求,逐步研制出低空、机动、电子干扰、红外增强、雷达增强等各型靶机,形成了“靶—五乙”靶机系列。
 
随着航空/防空武器装备的发展,超音速无人驾驶靶机的研制又一次摆在了赵煦和课题组的面前。
 
其实,早在20世纪60年代,我国就投入了相当的经费来研制超音速无人驾驶靶机,最终却不了了之,原因是攻克不了相关技术领域的难题,其中,公认的最大难题是——我国当时没有全数字式控制系统。难道真的要像国外一样走全数字式控制系统之路吗?难道真的只能消耗一二十年,被人牵着鼻子走吗?赵煦不信这个邪,在铺天盖地的质疑声中,他带领技术人员,以试验数据为依据,用错误验证正确,用失败验证成功,将该项目分成八大系统近300个课题,经过4年多的刻苦攻关,进行了成百上千次的试验验证,研究解决了“不可变的模拟式自动控制系统对大空域大速度的全权限控制”等十大技术难题,实现了对超音速靶机的全权限控制、克服无人机地面效应影响和稳定超音的三大理论突破。
 
1995年4月13日,超音速无人驾驶靶机试飞获得圆满成功,填补了我国在该领域的空白,使我国成为继美国、俄罗斯之后第三个拥有超音速无人驾驶靶机的国家,标志着我国大型无人机的研制水平已跻身世界先进行列。
 
性能好、成本低,在赵煦的成品概念中,“物美价廉”绝对是一个关键词;大胆创新、毫不退缩,在赵煦的科研概念中,“没有做不到,只有想不到”也绝对是一个信条。用他的话说,“如果我们不站在国家利益的高度去主动考虑问题,一味地去崇信别人,低估自己,不仅会使国家遭受不应有的损失,而且也会阻碍我国无人机事业的发展。”
 
超音速靶机研制成功后,他立即投入某型全自主靶机研制,硬是凭着执著的追求和坚毅的性格,成功实现了全程自主导航飞行和自动返场着陆,开创了新型靶机当年立项、当年试飞成功、当年提供使用的先河。
 
“长空一号”靶机、米格-15比斯靶机、超音速靶机和全自主靶机的相继研制成功,使我国大型无人驾驶靶机实现了从无到有、从模拟型到实体型、从大空域到大速度域、从无线电遥控到全程自主导航等多项重大突破和跨越,不仅满足了航空/防空武器系统试验打靶的需求,填补了多项国内空白,也使赵煦更加坚定了走立足国情、自主创新的无人机研制发展之路。
 
一世倾情,心系“无人机”
 
我国航空工业发展至今,已经从航空救国走到了航空强国,科技没有终点,科技强军的伟大征途波澜壮阔。随着世界军事强国无人机的发展和应用,各国对无人机事业的发展也越来越重视,多用途无人机已成为当前世界军用航空研制与发展的热点。在认真总结四代大型无人驾驶靶机成功研制经验的基础上,赵煦又提出了以某型歼击机为平台,展开多功能无人机的研制。经过多年艰苦卓绝的探索,2003年成功研制出集多种功能和用途于一体,并且发展潜力巨大的多功能、多用途无人机。该型无人机的研制成功,产生了显著的经济军事效益,走出了一条利用退役飞机发展无人机技术的独特道路。
 
辛勤的汗水必将浇灌出丰硕的果实。几十年无悔追求,斩获军功章无数。其科研成果先后获全国科学大会奖1项,国家科技进步奖一、二、三等奖各1项,军队科技进步奖10多项;先后荣立一等功1次、二等功2次、三等功4次。
 
不唯书、不唯上、实事求是、脚踏实地,是他的科研品质,也是他为人处世的原则。47年以来,他学习无人机,研究无人机,也情系无人机。
 
赵煦认为,在军事斗争中,无人机的规模和作用应是“第二空军”力量,要把我国的无人机发展好,提高研制技术水平是关键。靠买,买不来军队现代化;靠等,等不来先进的武器装备。作为一位无人机研究者,他能做的,唯有立足国情、放眼世界、大胆创新、不断求索。尽管年逾古稀,目前,他仍然带领着科研团队展开新型无人机项目研制,力求使我国无人机事业再上一个新台阶。
 
《科学时报》 (2011-09-09 A2 专题)
 
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