书城传记中国飞机设计的一代宗师徐舜寿
23765100000068

第68章 62式飞机设计中的主要技术问题和研究计划(4)

但是,高压也带来了强度、密封性、高温和工作可靠性等问题。初步看来,62式飞机采用了金属转动接头来代替软管,并用节流器以减少液压冲击作用,来保证系统的强度;采用了氟塑料垫片来增加胶圈的密封性;用强迫冷却和绝热材料隔热等办法来解决高温问题;都取得了良好的效果。但是,从××航校使用情况来看,还不能说已完全没有问题,仍需要在仿制生产和使用中严加注意。我们也还拟做一些有关密封性和液压脉冲等方面的研究工作,以期摸透其性能(液压脉冲试验在成批生产的飞机上也规定要做)。

比较严重的问题是高压系统工作可靠性问题,其中尤其重要的是系统清洁问题。考虑到这一问题在米格19生产中经常影响进度,而62式的清洁要求比米格19要严格得多,因此,必须在仿造生产的每一个工序中严加注意。此外,对清洁程度的衡量标准也需要由工厂、使用部门和有关单位共同及早制订。

2.飞行操纵系统

62式机的飞行操纵系统承继着米格19的一套工作原理与形式,但在平尾操纵系统内采用了双腔助力器,在副翼和方向舵操纵系统内增加了非线性机构,并对米格19操纵系统中存在的缺点做了不少改进。

米格19纵向操纵系统中平尾抖动故障在生产中会是不小的关键。为了排除这一故障,工厂曾组织了专门的工作组搞了两年,摸清了排除抖动的方法。工厂的经验表明,产生抖动的原因很多,但归结起来,不外设计工艺两方面。工艺质量不高,超差代料,轴承及附件质量不稳定等都是产生抖动的原因。工厂目前主要从改进工艺质量来排除抖动。在设计方面,米格19是有缺点的,这可以从原文资料规定允许某些振动看出*。在62式机设计中,看来这一问题已经作了较多考虑,并采取了一些措施,适当地保证了减少振动**。措施主要有:在助力器上加装了液压阻尼器;提高轴承精度〔用HY级代替HT级和H级〕;减小间隙(螺栓与衬套配合由Х/А改为Х/Т)等〔31〕。

我们估计,在62式仿制生产中,在严格保证工艺质量的前提下,发生平尾抖动故障的可能性会比米格19初次仿造时小一些。但是,考虑到我们对操纵系统和助力器的特性了解得还是不多的,特别是对助力器的动态特性了解得很少,所以仍然不能疏忽。我们以为,也需要摸透助力系统构造参数对稳定性的影响特点。为此,需要进行地面模拟试验(详5节)。

3.弹射救生装置

62式机的弹射救生方案,与过去的米格型飞机比较,起了质的变化。它采用“СК”型弹射座椅,用带离座舱盖的办法,使驾驶员在弹射后免受高速气流的直接冲击,弹射时的极限飞行速度已提高到表速1100公里/小时,基本上包含了62式机的全部飞行范围***。

座椅的结构设计得很紧凑,但很复杂,这是因为在弹射过程中,要求座椅各系统以一定的先后次序完成较多的动作。座椅上有五个火药机构及三个锁,舱盖上有13个锁,须按程序联动。这样,不可避免地带来了整个系统调整试验的复杂性,增加了维护工作量,给生产与使用带来了很多约束。62式机的技术条件规定,在外场使用过程中,座椅各系统的协调尺寸不允许调整,当发生故障需要调整时,应由工厂派人调整。从这样严格的规定中,可看出弹射救生装置的机构是精确的,联系是密切的。因此,将来在仿制生产中,该装置的调整试验将会是一个关键问题。

我们在前一阶段发图与学习过程中,进行了初步的研究工作,发现协调的主要关键在带离舱盖系统。由于各个锁的机构要求协调得很精确,所以必须要用画运动模线的办法才能准确求出空间联动过程的有关尺寸,然后对实物进行测量与试验,确定其相互关系,摸出调整规律。为此,我们计划于今年9月底以前配合112厂完成绘制运动模线的工作。同时希望112厂将62式的弹射救生装置较早地安排预试,摸清调整规律。另外,××航校将在今年8月份进行62式机座椅的地面带离试验,我所已与其取得联系,准备去学习。为此,现正在作些试验的准备工作。

4.动力装置

从飞机发展来看,随着发动机推力的增大,机体温度也相应增加,因此发动机的冷却问题也就愈来愈严重。米格19在后机身上为了发动机冷却一共开了22个通风口〔33〕,这在设计上是解决得不够理想的。到62式机,冷却空气从进气道内引出,大大减少了机身外表面的通风口。这可看出,发动机的冷却在总体布置阶段已得到优先的考虑。

过去米格19使用过程中曾在个别情况下,发生后机身温度过高,烤坏结构及减速伞等事例。62式将来也可能有类似情况发生。因此对冷却系统的研究分析,测量结构环境温度是必要的。我们计划分两步进行。第一步进行分析计算,求出在各种使用条件下的温度场与流场。在温度场分布的计算方面,已与二所协作分工,计划今年年底得出初步结果。整个计算工作则计划在1964年底结束。第二步是用实验来验证其结果:拟请二所在地面试车台上,请八所在飞行中进行温度测量。由于目前条件限制,试验计划安排在1965~1966年进行。

除冷却问题外,动力装置中还有一个燃油消耗次序的控制问题。在米格19飞机上曾经发生过用油次序不能满足原文资料规定的情况,并因而作了一些设计更改。考虑到62式机的油箱多,所以这个问题也很可能会发生。我们准备和112厂协作,利用工厂试验设备,开展一些研究工作。

5.系统地面模拟试验

系统地面模拟试验是飞机设计中必不可少的工作。在摸透62式机过程中,为了找出各系统的静动态特性,摸清各参数的相互影响,进行系统的模拟试验也是必要的。目前,进行操纵、燃油、液压、弹射救生等系统模拟试验的主要关键是试验设备的设计和制造。

操纵系统的地面模拟试验计划分两步走:首先请八所主持进行米格19的模拟试验。该试验台八所已设计完,并开始制造,1964年底可投入使用,1965年就可对米格19平尾抖动问题进行研究分析。第二步在学习八所经验后,由我们自行设计制造适合于62式机用的模拟试验台,初步计划1965年上半年设计制造完,下半年开始试验。

燃料系统地面模拟试验的主要关键也是试验设备的设计和制造。该设备较大,并且要求两个自由度的转动,测量设备也比较复杂。此外,防火问题也要仔细考虑。我们对此毫无经验,资料也不多,故计划分两步安排。第一步先进行小规模的“引导试验”,以摸索技木,即根据八所已有的苏联试验设备的图纸,设计制造两自由度的单个油箱的模拟试验设备,进行练兵。计划在1964年底前把试验设备制造出来。1965年上半年做试验。第二步于1965年开始考虑全尺寸的模拟试验设备的设计工作。如果研究后认为需要做,则可在1966年设计制造完,进行试验。

全机液压系统模拟试验设备比较简单,拟一次建成。计划明年着手准备。有关具体试验内容,进度、协作关系等尚须与八所、三所等兄弟单位协商后确定。

弹射救生装置的地面模拟试验须要通过火箭车进行,目前我国没有超音速火箭车设备,试验还不可能做。

为了摸透62式机,除进行全系统模拟试验外,还需要进行一些小型试验来测取系统设计参数,以便进行各种计算,摸清设计意图。我们计划在今明两年内自行设计、制造下列中小型试验台:

液压阻力系数试验台;

液压管路脉冲试验台;

液压助力器动、静态特性试验台;

操纵系统非线性机构模拟试验台;

燃料系统阻力系数试验台等。

以上试验台的功用,及其设计、制造进展情况详见附录4。

燃料系统倒飞阀门、特种浮子阀门等附件试验拟依靠112厂试验设备,请协作进行。

此外,超音速副油箱弹射投放和座椅弹射都要经过风洞模型试验,尚待×院安排;火药弹射机构的性能试验也要依靠321厂等协作进行。这些都是摸透所需要考虑做的。

总之,62式机的摸透工作离不开试验,将来在仿造生产中要解决可能发生的关键问题时也更离不开试验。但是,这一方面我所的底子很差,虽然我们今年来大力充实了试验设备设计力量,希望能逐步扭转局面,但看来,在仿制生产开始阶段,主要还要依靠112厂和四局有关厂的协作来解决问题。

五、特种设备安装

1.兵器安装

62式机以红外线导弹作主攻武器。导弹通过发射装置和通用粱固定在机翼上。除导弹外,飞机上也可悬挂几种火箭。导弹与梁的正确安装直接影响飞机作战性能,而在62式飞机上又是我们第一次使用红外线导弹,所以其中一定有许多关键。我们拟待第三季度取得这些弹和梁的资料,进行学习以后,和五所同志共同提出关键问题,再共同进行研究。

除导弹和火箭外,62式机为了在近距离(600~1200米)攻击敌机,以及在导弹发射后进行自卫,在前机身右下侧安装了一门HP-30机炮,带弹60发。采用了回收弹链的环形供排弹系统,在射击过程中空弹链不打散,规则地填入原来弹带移动后所空出的导槽,弹壳则抛于机外。这种形式的供排弹系统能较好地回收弹链,避免了弹链抛出时击伤机身蒙皮和减速板的危险〔34〕。为保证62式机供排弹系统正常工作,需要摸清弹带、供弹导轨和弹链导槽的协调特点和弹带张紧度对系统的影响。今年上半年,我们在消化图纸资料的同时,在××航校初步摸了弹带张紧度的问题,也画了弹带等结构的模线图,比较细致地进行了尺寸协调。今年下半年,我们拟学习工艺资料,并随散装件工作的开展,在实际工作中摸透协调问题,也拟在明年做弹带张紧度模拟试验。

兵器系统中另一个问题是座舱增压对瞄准的影响。62式飞机资料规定:因座舱增压而引起的瞄准具瞄准线偏移不得大于2千分。这是过去米格系统飞机从来没有过的一项新规定。我们想,这是一项应摸透的课题。为了核对座舱增压对瞄准的影响,并为今后能合理地设计瞄准具头部的安装支架,我们拟在部队使用的米格17、米格19和62式机上进行试验,测定在座舱增压的整个压力范围内瞄准线的偏移量,然后作分析对比。以期发现问题,弄清问题。今年二月份以来,我们拟订了试验任务书。设计并制造了安装测量仪器的支架及靶板,目前正在与部队商定试验日期,力争今年底完成这项试验任务。