一次有意义的攀登——谈运10飞机研制的经验和教训

——谈运10飞机研制的经验和教训

（一九八九年上海航空工业公司首次发表）

　　建国以来，我国航空工业有很大的发展。由于国内外形势的需要，长期以来发展重点放在军用飞机上。民用飞机虽然也有些进展，但起步较晚，直到七十年代，国内航线基本上没有使用过国产飞机，民用飞机的研制还没有走出自己的路子。
　　随着国民经济的发展，发展民用飞机得到党和国家领导人的关心和支持。一九七○年八月，经周恩来同志批准，国家计委、军委国防工业领导小组以（70）军工字270号文向上海下达了试制生产运输机的任务。一九七三年六月二十七日，国务院、中央军委又以国发（1973）77号文件对大型客机的研制作了具体批复。
　　这架大型客机以美国波音707-320C型飞机为参考，主要按美国1970年版联邦航空条例FAR25部进行设计，定名为运10飞机。
　　运10飞机的初步设计工作开始于一九七一年四月。同年底完成总体方案。一九七二年一月叶剑英、李先念等中央领导同志亲自听取了方案汇报并原则批准。同年八月举行的飞机设计方案会审会，再一次从技术上肯定了运10飞机的设计方案。一九七五年基本完成全机设计工作，共设计图纸143000标准页，编写技术条件211份，提供技术报告789份，开展各类课题研究171项，编制并应用计算机程序138项，编写各种技术手册约200万字。一九七八年十一月，第一架运10飞机全机静力试验一次成功。一九八○年九月，第二架运10飞机首次上天。接着进行科研试飞，到一九八五年二月，共飞行130架次，170小时，证明运10飞机操纵稳定性好，飞行性能达到了设计指标。其间，曾飞到北京、哈尔滨、广州、昆明、合肥、郑州、乌鲁木齐、成都等地，并七次飞到拉萨。
　　运10飞机的研制在上海市的直接领导下，以上海飞机研究所和上海飞机制造厂为主进行。分工承担研制任务和参加协作的，有全国十几个部委所属近300个厂、所、院校和部队单位。从一九七○年八月中央下达任务到一九八五年二月飞机停飞，前后历时十五年，国家总投资5.377亿元。其中研制费3.34亿元，基本建设费1.747亿元，上海市提供流动资金0.29亿元。
对于这样一个持续时间长，研制试飞成功又被停止研制的飞机工程应该怎样认识？从中应该获得些什么经验教训和启示，无疑是大家关心的问题。现在国内研制民用飞机已经摆上了议事日程，正确评价和认识运10飞机工程更有现实意义。本文试图从以下若干方面谈些看法。

一 运10飞机是中央领导批准上马的

　　一九六八年底轰6飞机试飞成功后，周恩来同志就询问过能不能在轰6的基础上，设计一架喷气客机。一九六九年，毛泽东同志到上海视察工作时，问起上海有没有搞飞机。一九七○年，周恩来、叶剑英、李先念等中央领导同志从发展我国的航空运输事业出发，批准了在上海研制生产运10飞机。
　　正由于大型客机在国家建设和人们心目中占有重要地位，"四人帮"曾企图以此作为其篡党夺权的一项政治资本，想拿飞机来适应他们"路线斗争"的需要。一九七二年，张春桥对当时三机部负责人说："搞出来搞不出来，我都要找你们算帐"。但是，我们应当把科学技术的成就与"路线斗争"区别开来，运10飞机的试制上天，是广大科技人员、工人、干部艰苦奋斗、共同努力的结果。

二 运10飞机的主要技术成就

　　运10飞机的研制，从设计到试飞上天，前后不到十年时间，这在我国航空工业史上是比较快的。运10飞机研制中的许多成就，在技术上有以下十项突破。对航空工业是很大的促进。
　　1.
国内首次采用美、英民用飞机设计规范，突破了过去一直沿用苏联规范的局面；
　　2. 国内首次采用尖峰式高亚音速翼型；
　　3.
国内首次采用"破损安全"、"安全寿命"概念设计飞机结构；
　　4.
国内首次采用全翼展整体油箱，最大装油量达51吨；首次研制出机身大气密客舱，最大气密容积达318.85立方米；
　　5.
首次采用机翼下吊发动机的总体气动布局；
　　6. 首次采用由调整片带动操纵面的气动助力操纵形式，省去了液压助力装置；
　　7.
在国内首次进行了规模较大的全机各系统地面模拟试验，进行了自由飞模型试验，共完成全机各种试验163项；
　　8.
全机选用材料415项，其中新材料76项，占18％；选用标准955项，其中新标准164项，占17％；选用配套成品435项，其中新成品305项，占70％；选用轴承185项。
　　9.
国内首次将电子计算机用于飞机型号设计，编写了计算程序138项；
　　10.
国内首次组织了大型客机的研制试飞。
　　运十飞机虽然由于各种原因最终没有投入航线使用，但是它在文革的特殊期间，能取得如此丰硕的成就是很不容易的。因此，对研制运10飞机的历史功绩不能低估。

三 确定一个型号必须慎重，定了以后要走完全过程

　　一个飞机型号，尤其是象运10飞机这样国内从未研制过的大型飞机的上马，应当持十分慎重的态度。事先应当进行充分的技术经济可行性论证研究。既要考虑国家财力，物力的可能，又要考虑国内科学技术水平和研制能力，还要考虑飞机的销售市场。这样，才能使飞机的研制和使用建立在可靠的基础之上。而运10飞机的上马十分仓促，由于"四人帮"的直接干扰、破坏，当时没有条件组织有关专家进行充分论证，又缺乏市场调研，飞机的选型和技术要求没有能根据民用飞机市场最广泛的需求充分研讨，完全按作为国家领导人专机的特大型公务机考虑，而且技术指标一再变动，造成工作被动。
　　运10飞机于一九八○年试飞上天后，薄一波副总理于一九八一年四月九日批示，运10飞机"是个大问题"，指示要组织专家好好论证，并说"我是主张搞的，应积极予以支持"。国家计委国防局也于一九八一年一月二日写了报告，主张"运10应该继续努力搞下去，以达到设计定型。应该走完自行设计的全过程，才能积累经验，培养技术力量，促进航空科研的发展"。
　　三机部何文治副部长与上海市委韩哲一书记商定，于一九八一年六月十八日至二十四日在上海召开了"运10飞机论证会"。会上多数专家意见是"工程不能停，成果不能丢，队伍不能散"。参加论证会的吴仲华等专家还曾向上级写了专题技术报告，建议"运10飞机要走完研制全过程，取得完整的技术成果"，"必须发展我国自己的民航工业"。
　　但是，一方面由于与民航事先没有签定任何订货协定，连一个意向性订货也没有，当民航表示不能要运10飞机时，行政干预又不够有力。另一方面，由于国家刚从"四人帮"的破坏干扰中摆脱出来，正处于国民经济调整期间，继续研制运10的建议没有获得及时的批复。由于没有经费的支持，从一九八二年起运10的研制实际上已处于停顿状态，但至今未有正式下马文件。可以设想，运10飞机当时如果能坚持研制下去，并不断改进，直到投入航线，那么，今天我国整个民用飞机的形势将会有很大的改观。就有可能较早实现小平同志提出的"国内航线用国产飞机"的指示。这不能不是一个深刻的教训。

四 要有一个合理的体制

　　飞机，特别是大型飞机与其它产品不同，它是科学技术高度密集和综合反映国家工业水平的系统工程，要求高，涉及面广，单靠一个地方的力量是难以完成的。因此，必须在中央的统一部署下，纳入整个航空工业的轨道，由行业主管部门统一领导、统一计划、统一安排，并在人力、物力、经费、技术上大力支持，才能顺利进行并完成这种大型系统工程。运10飞机的研制，当时是作为地方办航空搞起来的。虽然国发[1973]77号文件曾明确规定，技术业务和投资、物资由原航空工业部负责统一归口，原航空工业部也确实在"四人帮"横行时遭到重大压力的情况下，从国家利益出发，在航空企事业单位抽调大批科技力量和承担任务来支持运10工程。在运10研制的各个重要环节，如静力试验、系统试验、试飞、质量复查以至方案审查、标准审查等方面，原航空工业部积极领导，并派出部级负责同志亲临现场，承担风险。直到一九八一年论证会前后，还积极设法使运10研制能继续下去。由于"四人帮"及其余党干扰破坏，对航空工业部采取排斥的态度，不能不使部的技术业务等领导作用受到很大影响，使运10工程难以纳入整个航空工业的发展轨道。

五 民用飞机是技术密集型商品，既要十分重视技术工作，又必须按有计划的商品经济规律办事。

　　商品的发展必须满足市场的需求。在运10飞机开始研制的时候，当然不可能预见到今天国内民航事业的迅猛发展，我们也不可能有今天这样明确的商品经济观念。但是，必须看到，发展民用飞机需要有一个市场，我们国家具有庞大的国内市场潜力，正是发展民用飞机最有利的条件之一。
　　我们必须看到，中国民航以往一直是购买国外飞机的，今后也还要进口一些飞机，因此运10飞机要进入民用飞机市场，就直接面临与国际同类飞机的竞争问题。对此，我们一方面必须在飞机的安全性、经济性和飞机的质量、售后服务上下功夫，使之能与国际同类飞机竞争；另一方面，又必须从我国的实际情况出发，看到包括民用飞机在内的整个航空工业与国际上的差距，而缩短这种差距要有一个过程。因此国家要采取必要的保护政策。在型号上，要与民航签订合同，只要飞机达到规定的技术性能指标，保持安全舒适，民航就应当使用。在这个问题上，运10飞机也是有教训的。
　　在民用飞机研制中要十分重视直接使用成本（DOC）这个指标。当年运10飞机设计时，有关方面主要强调了要作为中央领导出国专机使用，航程定得过大，座位过于宽松，完全是特大型豪华公务机的标准。如果当时能将航程定得小些，增加几排座位，降低总重，则作为航线上的民用飞机使用，经济性会有较明显的提高。
　　进入市场的时机是很重要的。飞机的选型论证要考虑到研制成功进入市场时的竞争环境，否则，往往在飞机还没有出来时就已经不符合市场需求，民航就不要了。在这里，研制周期是十分关键的。必须采取措施确保飞机研制的进度。

六 必须按国际标准来研制

　　上面已经谈到，民航已经进口许多国外同类飞机。国内自行研制的飞机如果低于这个国际标准，则不受用户的欢迎，更不可能出口外销。按国际标准-民用飞机适航条例来研制，不仅指的是技术水平，更多的方面是质量控制、技术管理和生产管理。要求严格按规章制度、程序来办。要贯彻技术责任制，各负其责。
　　应当说，运十飞机的设计基本上是按照国际标准来进行的。它以美国的民用飞机适航性条例FAR25为设计依据，同时也部分参考了英国规范BCAR-D、国际民航的适航技术手册DOC9051-AN/896、苏联规范ΗЛГС-2，以及有关的MIL标准等，从而保证了飞机能够达到规定的性能指标，具有一定先进性，并为研究制定我国的民用飞机设计规范打下了基础。但是在研产的质量控制、技术管理和生产管理方面，则与国际标准有很大的差距，这是今后需要努力改进的*。
　　按国际标准研制民用飞机，还涉及一个起点问题。在运10飞机研制中一度有人认为起点太高，脱离了我国工业较为落后的实际，试制出来也没有批生产能力；也有人认为起点太低，搞出来后是落后的东西，缺乏竞争力。我们认为，对起点问题要作具体分析。我们的起点一方面应当有一定的先进性，能基本上相当于国际上现有同类飞机的水平；另一方面，又不能脱离我国工业、尤其是航空工业水平的实际，只能逐步缩短与国际先进水平的差距。自甘落后是不对的，好高骛远也是不可取的。

七 要注意引进国外先进技术

　　研制一架民用客机，需要有大量的基础科学、应用科学研究成果作后盾。运10飞机是在没有充分预研的情况下上马的。为了克服这个困难，在当时的政治环境下，研制人员仍然没有放弃任何引进、借鉴国外先进技术的机会。
　　运10在结构形式、系统原理甚至细节设计上都注意吸收707-320C的优点。针对国内风洞尺寸偏小的困难，采取了用参考机种进行对比试验，然后修正的办法。
　　在向波音公司购得一批707飞机的图纸资料后，上海飞机研究所于一九七八年开展了"消化波音图纸资料，对照复查设计质量"的活动，仅机身结构部分4157标准页图纸，就发现需改进的294条问题。消化吃透国外同类先进飞机，使我们少走了不少弯路，这实际上也是一种有效的技术引进方式。
　　在当前对外开放的大好形势下，更应该加强引进消化工作，"不宜强调自己走完全过程"这在时间上、经费上、都是有利的。
　　但是，也应当看到，外国人的核心、关键性技术是不会给我们的，第一流水平的东西也是不肯轻易转让的。因此，我们在积极引进国外先进技术的同时，还应当强调立足国内，以我为主，积极搞好预研，进行攻关，力争较快地缩小与国外的差距，也就是"攻关加合作"的路子。

八 必须坚持质量第一、安全第一

　　质量是产品的生命，对于民用飞机来说尤为重要。
　　"四人帮"不懂科学，瞎指挥，既不重视质量，又不注意安全，而是为了"政治斗争"需要强调要赶进度出飞机。
　　在这种情况下，研制人员顶住压力，坚持质量第一、安全第一，一切经过试验，做了许多工作。
　　运10飞机共设计图纸143000标准页，先后经过七次质量复查，暴露出17项重大技术问题，及时予以研究解决。
　　先后进行了163项试验，在飞机首次上天前全部做完。
　　用作静力试验的01架飞机一九七六年八月制造完毕。国家投资1400万元，在飞机强度研究所扩建了试验厂房。在试验前，排除了机体制造中的各种故障127条。一九七八年十一月三十日进行了全机静力破坏试验，机翼破坏载荷值达到100.2%。一九七九年五月十七日，机身破坏试验，加载达105%。全机进行42项163个情况的静力试验，全部符合设计要求。
　　飞机的寿命是个重要问题。根据一九七二年八月飞机设计方案会审会的决定，对于运10飞机材料的选用确定分两步走。研制中提出类似美国7075材料的要求，并与冶金部签定了协议，首批试制的飞机只能先采用LC4铝合金过渡，批产中再采用新材料。LC4的缺口敏感性、耐应力腐蚀及抗疲劳性能均较差，因加工中残余应力和装配应力的存在，容易产生裂纹，在试制中曾多次发生。在全机疲劳试验未做的情况下，飞机寿命没有经过验证，02架可安全飞行多少时间一时下不了结论，而全机疲劳试验当时还来不及安排。
　　北航张行教授当时帮助作出了寿命预估计算，指出运10"02"架飞机完成试飞大纲要求的200小时飞行是万无一失的，试飞得以放行。
　　目前，国内已在按国际标准研制7075合金，并可向国外购买符合国际标准的原材料，这是我国民用飞机研制在当前对外开放条件下的一个有利因素。
　　为确保运10飞机首次上天的安全，一九八〇年八月二十六日起，原航空工业部派出首飞检查组，对试飞准备工作进行了检查。何文治副部长亲任试飞领导小组组长，明确提出了运10试飞上天必须具备的八项基本条件，要求上天之前必须完成69项工作，并采取了一系列确保首飞安全的措施。
　　经过充分准备并经部党组批准之后，运10飞机"02"架于一九八〇年九月二十六日在上海大场机场首次试飞成功。上午九时三十七分，"02"架从南向北起飞，在机场上空飞行两圈，飞行高度1350米，最大速度每小时350公里，十时五分从北向南着陆，飞行时间共28分钟，飞行情况良好，各系统工作正常。
　　可惜的是，由于后来经费无着，试飞工作没有全部完成，没有能拿全对自行研制极为宝贵的各项数据。

九 要形成产业力量

　　研制民用飞机，不单是出一个产品，而是要形成产业力量。
　　由于"四人帮"的干扰，大量投资分散，没有为主要承担飞机科研设计、生产任务的厂、所创造必要的条件。有的扩散厂做了几件产品，但是没有形成生产能力，更谈不上持续符合适航和质量控制的要求。对主要承担设计任务的上海飞机研究所的建设，没有解决好。相反，国家资金遭到浪费。例如，为某厂投资360万元，后来又考虑重新布点；某厂接受任务，扩建了厂房，结果又不干了等等，形成低水平的重复。航空工业原有企事业的作用未充分发挥。

十 研制运10飞机的启示

　　运10飞机是国内自行设计、制造的第一架干线客机。它的上天在国内外引起很大的反响。《世界经济导报》报导："运10飞机研制成功，使中国民航工业同世界先进水平差距缩短了十五年"。一九八一年十二月十二日，美国道格拉斯公司前总裁布里逊达因说："……这是一个飞跃进步，它表明中国飞机制造技术已具有相当水平……"。