魏小輝:給國產飛機設計「腳丫」的人

在江蘇省十大青年科技之星、南京航空航天大學航空宇航學院飛行器系主任魏小輝教授的辦公室,一份日程安排表讓記者既驚訝又欽佩:這份日程安排將每天劃分為“10 節課”,每節“課程”都用手寫字體記滿了需要完成的工作,有各種具體的實驗計劃,一段“課程”多的會有五六項工作。

也許正是因為這樣勤勉嚴謹的工作態度,讓魏小輝和他的團隊參與了國內近一二十年內幾乎所有飛機機型的起落裝置設計和關鍵技術攻關工作,其中就包括我國首架國產大飛機C919 和首架艦載飛機J15 等。

魏小輝:給國產飛機設計“腳丫”的人

“沒什麼做頭”的起落裝置

魏小輝是南航第一屆直博生,選擇研究方向時,有人選擇了當時飛行器領域相對熱門的納米、分子動力學等,而他卻進入了相對傳統的飛行器起落裝置領域。

“直到現在,在參加一些人才項目答辯的時候,評審都會問,起落架這麼簡單的結構有什麼需要研究的呢?”魏小輝說,在選擇起落裝置作為研究方向的時候,很多人都非常不解,包括很多飛行器業內人士都認為起落裝置“沒什麼做頭”,選了這個方向,將來的發展肯定會受到限制。對此,他不厭其煩地一次次解釋,起落裝置很重要。

魏小輝告訴記者,飛機安全事故66% 左右都發生在起落階段,與起落裝置密切相關,這就說明,現有的起落裝置在設計上是不成熟、不完善的。至於出現這種狀況的原因,主要是看似簡單的起落裝置中涉及的學科其實非常複雜,“設計中有木桶效應,在跨學科領域的設計中,要求每個學科都不能有短板,知識系統中缺了哪一塊都會出大問題”。

熱門研究領域早期出成果、發文章更快,而魏小輝選擇在相對傳統的方向按部就班、踏踏實實地前進,他一直對學生說,學術方向的堅守很重要,這個領域的優勢就是一直緊貼國家需求,為國家解決飛行器研發中的實際問題,學科價值在應用中慢慢得到認可。

解決機型設計中實際問題

飛行器起落裝置設計、分析與試驗技術2012 年獲國家科技進步二等獎,起落架機構設計關鍵技術2017 年獲國防科學技術進步一等獎……無數成就說明,魏小輝在研究方向上的堅守是有意義的。

“有時候,做出新的理論方法並不難,但技術在現實場景下的應用比較難,國家需要一批紮實做應用服務的人,如果都去做高大上熱門研究,機型設計中的現實困難誰來解決?”魏小輝說,起落裝置是承接飛行器與起降場面的關鍵部件,他的團隊以起落裝置為研究對象,在動力學及控制和機構學等方向開展研究工作,解決了我國二十多個航空航天飛行器型號起落裝置研發中的關鍵難題。

為公眾所熟知的ARJ21 飛機和大型客機C919 ,都離不開魏小輝團隊的貢獻。ARJ21 飛機2008 年就實現了首飛試飛,但直到2011 年,飛機前起落架應急放都沒有通過適航飛行驗證。魏小輝團隊通過對ARJ21 應急放機構的故障機理分析、運動學分析和系統動力學分析,發現了原機構設計根本缺陷,和中國商飛的設計團隊一起,為ARJ21 的適航取證做出突出貢獻。

許身報國攻堅國防技術

民用飛機起落裝置的研究只是魏小輝工作的一小部分,他把更多的時間,用在一系列軍用飛機機型的研究上,“許身報國”是他寫給自己的座右銘。

最近幾年國家航空航天新機型的研發任務很重,存在的問題也比較多,魏小輝團隊一直緊跟需求前進。他告訴記者,目前通用技術領域的交流與交互是通暢的,而在國防領域存在較大的技術封鎖問題,每個新機型,都需要突破性新技術的支撐。

幾年前,我國第一飛機設計研究院針對新的彈射型艦載機設計提出一項技術需求。這一技術需求的實現難度很大,一飛院在行業領域中尋求了很多幫助,大家都覺得不好做,最後相關負責人找到了魏小輝。花了兩年,他做了多套方案,最終根據一飛院的需求,解決了橫亙在我國艦載機起落裝置研發面前的關鍵瓶頸難題。

這不僅解決了一飛院機型的研發難題,其他艦載機設計單位也紛紛採用了魏小輝團隊的試驗方法以獲得艦載機起落裝置的準確動力學特性。他說,目前正在力推讓這套方案成為行業標準。這套方法提供了在實驗室試驗階段發現和消除安全隱患的能力,為降低艦載機的飛行風險做出重要貢獻。


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