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【总师风采】C919大型客机副总设计师周良道:让C919成为一架了不起的飞机

2017-09-25 10:46 来源:大飞机报

  周良道(上图中)是负责C919大型客机结构、强度的副总设计师。遇事儿喜欢“刨根问底”,知其然知其所以然,是周良道的习惯。“干我们这行常常遇到难题,要抽丝剥茧,找到问题的‘根’,事情就好解决了。” 周良道说。

  许多年的“刨根问底”成就了一位“技术大拿”。“遇事儿有良道总在,我们心里就踏实了,他总能带领我们找到破解难题的法子。”强度部副部长朱林刚说。

  “刨根问底”与“显而易见”

  周良道从小就喜欢“刨根问底”。“小时候,老师跟我们说,书上写着‘显而易见’的地方,通常都是超出我们理解范围的知识,因为编者觉得跟我们解释不清,所以干脆就告诉你这件事是‘显而易见’的,不必深究,记住结果就可以。但是我不喜欢这样,我通常都要搞清楚推导过程。” 周良道说。

  从小就是绩优生的周良道1989年大学毕业后,选择了继续读研究生,在那个年代也是“高端大气上档次”的选择。“我很喜欢数学,很喜欢数字,觉得那些方程式特别美,所以我选择继续读书,继续跟数字打交道。”

  1992年,周良道分配到阎良的第一飞机设计研究院,从事结构设计工作。在整个航空工业都很弱小的大背景下,一飞院没有接到大的项目,周良道也没有接到大的任务。在最困难的时候,一飞院的职工甚至卖起了玩具枪。

  1999年,周良道只身前往新加坡,去南洋理工大学学习计算力学。临行前,周良道对前来送别的同事说:“如果有需要,我随时回国!”

  2002年,ARJ21项目立项。2004年,周良道如约回国。“出去求学一方面是因为自己喜欢学习,另外一方面也觉得多学点东西,将来有项目了肯定用得上。”事实上,周良道也确实学到了诸如SPH方法等先进的力学理论,这种方法对于天体力学、流体力学的研究是个很好的工具。

  造一架了不起的飞机

  2008年,周良道成为C919大型客机主管结构、强度的副总设计师。在周良道看来,C919是一架很美、很了不起的飞机。“必须要使尽全力让她成为一架了不起的飞机,给国家,也给自己一个交待。”

  在已经发展了一百年的波音公司面前,很难说只成立了9年的商飞公司设计制造出了一架了不起的飞机。但这款飞机是中国人自己一点一滴、从无到有摸索出来的。它的创造者们知道这有多难,有多了不起。

  “我们选用了CFM公司的大涵道比涡扇发动机,在合作之初,总师系统就提出,是否可以采用一种新型的吊挂,将发动机和短舱高度集成在一起,以改善发动机外涵道特性,并降低气动阻力。” 周良道说。

  “这是一次全新的尝试,C919在国际上首次使用IPS(推进系统一体化)吊挂,有效增加了发动机外涵道空间,提高了燃油效率,减少了气动损失,降低了噪声,改善了维修性,减小了结构重量。”C919首飞时,媒体对IPS吊挂评价很高。

  然而事情在开始时,并非一帆风顺。2011年,强度部对设计完成的C919结构初步方案进行颤振计算时,得出颤振裕度不足,具有较大颤振风险的结论。“这是因为我们采用的发动机推力大、质量重,与大展弦比机翼相互耦合严重。”强度部颤振室主任窦忠谦回忆道,“这个事情我们攻关了一年半时间,最后通过改变IPS吊挂及机翼的质量分配和刚度分配得到解决”。

  周良道说:“飞机设计制造没有可以绕过去的坎儿,每一步都走扎实了,是在为自己做积累。”

  C919由上飞院自主完成结构设计,并实现绝大部分部件国产化制造,在结构设计、结构选材、强度计算等过程中先后攻克了IPS吊挂、承载式风挡、铝锂合金应用、蒙皮镜像铣、有限元计算等17项关键技术攻关。

  “我们的设计人员很年轻,我们的航空工业很年轻,但是大家咬紧牙关打了许多的硬仗,他们真的了不起!” 周良道感慨道。

  谨慎对待每一项工作

  C919首飞之后,周良道很快从喜悦、放松的情绪当中走了出来,投入了紧张的型号工作。“我是个忧患意识比较强烈的人,首飞之后还有那么多试验试飞工作,像强度试验,就有静力、鸟撞、疲劳、颤振等等,怎么放松得下来啊。”

  比如静力试验,尽管到目前为止,限制载荷静力试验进展很顺利,周良道还是对即将开展的极限载荷静力试验表达了“要谨慎对待每一次试验”的态度。

  “那是在限制载荷的基础上再增加50%啊,我们每增加1%都是对结构增加多一份的考验。飞机上有百万个连接件,那是我们的‘头号敌人’,它们是传力路径上的‘薄弱点’,我们要特别小心。” 周良道说。

  事实上,首飞前开展的限制载荷静力试验充分验证了上飞院自主建立起来的一整套强度计算方法,通过强度计算,可以在电脑里为极限载荷静力试验“扫雷”,在试验前找出风险点。

  同时,在阎良的翼身组合体上,静力试验团队还提前开展了相关极限载荷静力试验。试验很顺利,但是周良道认为,即便在翼身组合体上开展的试验成功了,也不代表在静力机上就一定会成功,“还是要慎之又慎”。

  干了二十几年的结构强度工作,会不会有“审美疲劳”呢?周良道说,在工作中“刨根问底”,总会发现新的问题,总会积累新的本领,怎么会“审美疲劳”呢?“我喜欢做具体的事,跟我们年轻的技术人员一起做具体事,在这个过程中体会工作的美好,生活的美好,永远都不会厌倦。”

  “每当攻克一个新的难关,回头看看,发现自己又进步了,就会很开心,这是干航空给我带来的快乐,也是一种精神食粮吧。” 周良道说。(喻媛 文/陈宇辉 摄)

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