［中国飞行员的摇篮］初教－６飞机５０周年
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作者: 李韶华
2008年8月27日，是中国航空史上一个值得纪念的日子。50年前，我国自行设计、制造成功并大量装备部队的第一种飞机――初教-6飞机首飞成功。她的诞生标志着我国航空工业已从修理、仿制飞机发展到自行设计、制造飞机的新阶段。
初教-6是一种安装活塞式发动机的串列双座初级教练机，主要供空、海军航校训练新飞行员，用于各种飞行科目的初级训练。设计之初，它被称为初教-1，代号102号机，后被命名为“红专502”教练机，1961年投产装备空军部队时又被称为“六一式”初级教练机，1964年总参谋部统一飞机命名时定名为初教-6型飞机，简称初教-6。
初教-6在研制过程中经历了种种困难和挫折。但南昌飞机制造厂(现为江西洪都航空工业集团有限责任公司，以下简称洪都)，在上级支持下顽强地坚持下来，终于取得了研制的胜利。
迄今为止，初教-6已成为我国生产时间最长、产量最多(2600多架)的机种，为我国培养了数以万计的飞行员，被誉为中国飞行员的摇篮，到目前仍是我国空、海军初级教练机的绝对主力。初教-6还援助了欧洲、亚洲多个国家，并远销到美国，圆了许多热爱蓝天、向往飞行的航空爱好者的飞天梦。这种保持浓重二战风格的经典飞机，在国外是许多爱好者追寻的珍品。美国一位痴迷飞行爱好者透露，初教-6在美国相当普及，拥有一批忠实爱好者，有固定活动地点，二手市场相当活跃。
1979年，初教-6荣获国家质量金质奖，成为我国第一个获此殊荣的机种。
研制任务的由来
我国在1954年根据苏联雅克-18飞机仿制出初教-5。但随着空军训练的进一步发展，雅克-18后三点式起落架与前三点的乌米格-15喷气教练机相差太远，从雅克-18，直上喷气式教练机有困难。加之雅克-18是骨架蒙布结构，飞行设备很落后。因此，从训练体制上，空军要求改进雅克-18或者重新设计一种初级教练机，以便与歼教-1、乌米格-15等喷气教练机衔接。为此，第二机械工业部四局(即航空工业局)于1957年8月14日，正式向设于沈阳飞机制造厂的沈阳第一飞机设计室，下达了设计一种性能超过雅克-18的前三点式起落架、全金属结构的螺旋桨初级教练机的任务。此时，雅克18的改进型雅克-18A的起落架也从后三点式变成前三点式。因此，是仿制雅克-18A还是新设计一种教练机有过一番争论。
当时航空局的生产部门持反对意见，首先很多人不相信自己的设计能力，再者认为生产多年的雅克-18的工艺装备丢掉可惜。第一设计室主任徐舜寿据理力争，反复强调：虽然仿制雅克-18A的进度有可能比新初教提前，但雅克-18A机身结构用铬锰矽薄壁钢管材料国内尚不能完全供应。同时该机主要部件承力骨架为钢管焊接结构，技术上难度也较大，而我国铝厂生产的薄铝板则大量过剩。所以他建议自行设计一种适合本国国情、性能优于雅克18A的飞机，能与当时世界先进的初级教练机如美国的T-34相抗衡。徐舜寿的意见最终得到局领导的同意。第一设计室派员到部队进行调查和征求意见之后，即着手飞机的技术设计，总体设计由林家骅、程不时负责。从1957年第四季度到1958年5月，第一设计室完成了初步设计，包括方案论证、总体布局、风洞试验、性能计算，以及结构、系统的打样设计。沈阳飞机制造厂还制作了1:1的木质样机。飞机各项性能，特别是飞行速度、爬升率、操纵性、飞行员视界等明显超过初教-5。这个当时称为“初教-1”的方案采用平直梯形下单翼，可收放前三点式起落架。为了改善飞机前方的视界，把雅克-18难看的大机头设计为美观的扁平机头，选用了捷克斯洛伐克制造的道里斯－B气冷式V形发动机和与其配套的V-411型木质螺旋桨。
1958年4月，苏联雅克设计局主任设计师马尔道文和安东诺夫设计局斯米尔诺夫等专家参加了样机审查。马尔道文特别提醒中国的设计师们要注意防止翼尖失速。为此我国设计师在机翼设计上一反雅克18采用单-CLARK-YH翼型的办法，在中翼采用升阻性能好的NACA230系列翼型，在外翼采用失速性能好的NACA44系列翼型，并增加了几何扭转。
1958年初，四局领导决定喷气式的歼教-1由沈阳飞机制造厂试制，活塞式的初教-6由洪都试制。当时洪都厂长王实先和设计科科长高镇宁去沈阳看了初教-6木质样机。了解了飞机的设计情况，表示可以接受继续研制任务，并于3月初派了3名设计员前往沈阳参加初教-6的技术设计工作。5月，空军和四局共同对木质样机和技术设计进行了审查，进一步明确了战术技术要求，批准进行详细设计，同时正式决定飞机的详细设计和试制转洪都进行。
不平凡的72天
几乎与共和国航空工业同时诞生的洪都。通过修理、仿制上千架飞机的锻炼，完全掌握了保证飞机气动外形和结构协调的模线样板工作法，生产所需的工艺装备都能独立设计和制造，基本上掌握了活塞式飞机的结构和各种系统的设计。
然而，在发图工作即将完成之时，捷克的发动机还在试制，不能如期到达。怎么办?总体组钱国平等人连夜搞出了一个用国产160马力的M-11FR发动机(初教-5的发动机)暂时顶替的临时方案。飞机性能虽有大幅度下降，但飞机仍可上天飞行，虽然不能对飞机进行全面的定量鉴定，但可以拿到定性结果，可以尽早暴露问题。厂领导肯定了这个方案。由于M-11FR是星形气冷式活塞发动机，与道里斯-B发动机外形上有很大不同，飞机机头不得不变成了大机头，这种改型被称作“红专502M”。
施工图设计和试制计划最初要求是5个月，在全国“大跃进”的形势下，提前为3个月。实际上由于全厂动员，昼夜苦干，只用了72天就完成设计并试制成试验批飞机四架。第一架初装仅用了两个星期，总装只用了七昼夜，全部试飞准备工作一天时间就完成了。
原型机01架进行了静力试验和起落架落震试验，都达到了设计要求。02架飞机于1958年8月27日由试飞员吕茂繁、何银喜驾驶飞上了蓝天。当这架全身喷着大红色，并有两条白色闪电状条带的飞机飞过人们头顶的时候，许多为她日夜奋战的人都抑制不住内心的喜悦而流下了激动的热泪。
今天看来，初教-6是一架不算复杂的飞机，但在1958年那可是一件了不起的大事。在这里还要提及的是119厂、514厂和沈阳橡胶三厂为飞机早日上天，曾以最快的速度高质量地分别研制了油量表、轮毂和轮胎。
飞机上天后，沈阳第一设计室人员便返回沈阳参加新的战斗了。1958年9月按照四局的指示，第02、03两架“红专502M”教练机拟参加国庆节通过天安门的检阅飞行。洪都派检验科科长何文治带领汇报小组前往北京，两架原型机分别由吕茂繁、何银喜、张责成、宋光炯驾驶飞往北京。后因飞机尚未设计定型，有些问题还有待解决，因此有关领导取消了参加检阅
飞行的计划。但在国庆节后，“红专502M”和歼教-1在南苑机场进行了展览，并为中央军委一些领导同志做了飞行表演。发动机带来的挫折
1958年底，向捷克斯洛伐克订购的道里斯-B发动机和V411螺旋桨到厂。经阅读说明书后，才知道这是一台带有电动起动装置、浮子式汽化器和手摇变距螺旋桨的发动机，还另附一个滑油散热器。这种发动机使用时十分不便，也不允许倒飞，作为初级教练机的动力装置显然不合适。但它的标称功率比N-11FR大，因此还是把它装上了04架原型机进行试车。在试车过程中不断暴露出发动机的一系列毛病：发动机不允许倒转；螺旋桨倒扳90°，连动装置中的铜卡圈就坏；而发动机停车时自动倒转的现象经常发生；发动机上所装的火花塞。包括随带备件质量不好，在高温下经常停上跳火，致使发动机运转两分半钟后就自动停车。试飞过程中，在最大桨矩状态下，油门只能推到一半，再往上推，发动机就出现超转现象，以致飞机无法进入大速度飞行。这时，人们才醒悟到在总体设计时忽略了飞机、发动机和螺旋桨的相应匹配问题。但一时又没有其它发动机和螺旋桨可用，所以原型机只好停飞，对飞机进行油封另做打算。
这时，新机研制工作已无法在工厂各部门继续下去，设计室只有留下叶绪仑、罗果隆、王世昌、吴坚四个设计员继续坚持负责初教-6的攻关工作。攻关小组认为发动机起动困难和不允许倒飞的问题必须解决。于是决定与331厂联系希望对发动机进行改进设计。至于螺旋桨与飞机不匹配，只有更换其它型号的螺旋桨。但是合适的螺旋桨又没有，只好自行设计。然而几个设计员对螺旋桨只有一般知识，不知从何入手，且当时国内还没有螺旋桨的设计和制造单位。此时，洪都为仿制安-2型飞机请来的苏联专家斯米尔诺夫主动介绍了用涡流理论设计螺旋桨的方法，并提供了一些俄文设计资料。攻关小组边学边干，用该方法对雅克-18使用的螺旋桨进行了设计计算推导的验证，结果证明该方法是正确有效的。于是攻关小组即开始自行设计新螺旋桨。经过5个月的日夜苦战，螺旋桨的设计终于完成了。几个设计员望着一大堆亲手搞出来的计算报告和图纸兴奋不已，但却并不感到轻松。因为设计完成的只是纸上的东西。不知后面还会发生什么问题。果然，图纸晒出后，工作却久久不能推进。几经奔波，最后还是由于当时我国没有螺旋桨的试验和生产单位，而不得不终止自制螺旋桨的尝试。
面对研制工作的搁浅，工厂党委虽几次提出要坚持下去，可是螺旋桨无法解决，真是到了山重水复的地步!当时年轻的设计人员毕竟还缺乏经验，致使在影响全局的关键性问题上遭到挫折，留下了难忘的教训。
绝路逢生
正当人们一筹莫展之时，在1959年8月的一天，主管设计师叶绪仑从苏联《祖国之翼》杂志上看到了有关雅克-18A飞机的简介，从中知道该机选用的是AI-14R发动机和F350-D35螺旋桨。他由此提出选用这种发动机作为初教-6动力装置。攻关小组搞出了初步的总体方案。当得知北京航空工业学校研制的“红旗一号”和北京航空学院研制的“北京一号”飞机安装的就是AI-14R发动机和F350-D35螺旋桨时，叶绪仑专程到北京进行实物考察。北京航校人员得知初教-6研制几经周折。仍要坚持下去时，深受感动，当即把发动机资料全部赠送给洪都人员。更为感人的是，当洪都人员提出希望借一台发动机时，他们二话没说，立即从“红旗一号”上将发动机拆下来，连同全套附件一起装箱发往南昌。那种只要航空事业需要不分你我、全力支持的风格至今令人难忘。
在进一步对AI-14R发动机了解后，飞机改型的总方案正式确定。这个方案使飞机速度达到280千米，小时，爬升率近5米／秒，其它性能都有所提高。
飞机的改装工作是在04架原型机上进行的，04号机于1960年7月18日由具有丰富飞行经验的试飞员黄肇濂驾驶再上蓝天。飞机在工厂完成了一般飞行课目后，于8月20日转往陕西阎良六院八所(飞行研究所)进行飞行性能试飞。这也是该所组建后承担的第一个新机鉴定试飞任务。六院八所对04号机先后进行了飞行性能、操纵性、安定性、尾旋性能、机动性能的试飞，共飞行108架次，计66小时。12月28日，三机部四局主持召开了技术鉴定会。与会人员认为飞机总体设计成功，结构强度足够：对试飞中发现飞机存在气缸头温度过低，滑油系统散热性能不好，左、右油箱耗油不均，空中飞行有右偏航等四个主要问题认为必须认真加以解决；同时提出了使用维护方面的127条改进意见。
选型之争
空军最初希望初教-6经过一二年的研制，就能够迅速定型转入批生产。但是自行设计的飞机在研制过程中不可能像仿制机种那样顺利。此时空军迫切需要教练机，雅克18A是苏联已定型的机种，比较可靠，就产生了仿制雅克-18A的想法。1960年1月11日四局与空军工程部订货部总协议联合通知中明确“空军1960年需要雅克-18A飞机40架，320厂(洪都代号)应抓紧试制并生产交付。”3月5日四局正式向洪都下达了试制雅克18A的任务，同时要求初教-6试制定型。后因雅克-18A资料没有按期到厂，计划调整为1961年上半年将初教-6定型，三季度试制雅克-18A。
两种飞机齐头并进，在洪都当时的条件下是难以做到的。因而在初教-6研制工作进入二年半之后又重新面临选型问题。
当时人们的普遍看法是：初教-6设计性能优于雅克-18A。就生产条件而言，其主要部件都是铆接结构，技术容易掌握，而雅克-18A主要部件的承力骨架为钢管焊接结构，掌握焊接技术和控制变形困难较大。从器材供应来看，两者所需各种成件和一般材料国内绝大部分都能解决，但雅克-18A机身骨架所需的无缝钢管共64种规格，国内能供应的仅有13种，需依靠国外进口。从转入批生产和开始供应飞机的时间看，雅克-18A有可能比初教-6早半年。虽然初教-6是我国自行设计的飞机，应大力支持、优先选用。但初教-6定型尚无把握，人们无法预测其长期使用寿命以及是否还会暴露其它问题，今后若影响空海军装备则事关重大。
面对难题，洪都首先执行了上级的决定，在加快初教-6研制步伐的同时，进行了仿制骓克18A的准备工作。另一方面对两种飞机及生产条件等各种因素进行了认真全面的分析研究，对初教-6原型机的设计改进措施再三论证落实，并向上级汇报供领导决策，希望将初教-6研制继续下去。经四局派人到洪都进行具体调查后，1961年1月，三机部副部长刘鼎明确表示支持搞初教-6。在此期间，有着30年驾驶经验的试飞员黄肇濂也奔波于空军有关部门报告初教-6研制情况，说明初教-6设计是成功的，是一种优秀的飞机。1961年2月10日，四局以航总字第97号代电告知洪都：“国防工委和空军党委已同意初教-6型机确定为初级教练机的试制机型。”选型问题就此结束。
改进设计
针对04架试飞鉴定中暴露的问题，洪都于1961年初开始了改进设计工作。设计修改的主要方案是：在机身1号框前加一斜框，除去原发动机罩上的起落架收放缺口，解决飞机下滑时发动机汽缸头温度低的问题；适当减少前起落架罩角，解决飞机滑行时前起落架转弯中的滞涩现象；重新设计滑油散热器并改变机上安装位置，解决滑油温度偏高问题；用调整垂尾和飞机横向重心位置两种方法作改善飞机向右偏航的问题，并在此基础上观察油耗不均的改善情况；调整纵向重心，减少襟翼面积，增加操纵系统的刚度，以改善操纵性能；参照其他机种，调整座舱布置；尽可能增加检查口盖，改善维护条件。
工厂按上述方案设计定型批飞机的图纸，进行试制的各项准备工作。同时决定将02号03号两架原型机先按方案改装成定型试验机。这两架定型试验机先后于1961年的5、6月份改成。经工厂检验性飞行后，分别飞往飞行研究所，从6月1日起开始试飞鉴定。02号机进行性能试飞和电气、仪表试飞，第03号机主要进行四大故障的技术改进措施和无线电设备试飞，第04号飞机主要进行使用试飞。10月15日定型试验机的试飞鉴定工作全部结束，共飞行了1800架次，612小时27分。试飞结果证明：设计更改后，各种设备及系统工作基本正常可靠。空军选派了经验丰富的两位试飞员黄肇濂和初善东，完成了全部试飞科目，证明飞机性能良好。在进行科研试飞的同时，从1961年4月5日开始，按空军军校部编写的使用试飞提纲，空军先后于第02、04号飞机上组织了飞行，共完成了航线、空域、编队、仪表、航行及攻击等飞行科目，飞了1519架次，计363小时24分。使用性试飞期间，空军还将一架刚从苏联进口的雅克-18A调到飞行研究所与初教-6进行对比试飞。凡是飞过雅克-18A的飞行员下飞机后都连连摇头，认为比初教-6差多了。他们感叹道，幸亏未把雅克-18A作为我军初级教练机的试制机型。
由于采取了定型试验机先行改装试飞的措施，不仅提前落实了设计改进的效果，同时整机的鉴定也因之而至少提前了半年。
1961年9月初，聂荣臻元帅视察六院八所，听取了初教-6鉴定情况的汇报，观看了飞行表演。聂帅对飞机良好的性能和飞行员高超的飞行技术加以赞扬。
通过国家鉴定
被确定为初级教练机的试制机型后，试制初教-6便成为三机部的重中之重。虽然设计图纸到5月才基本发齐，生产准备工作到9月才基本结束，而整机零部件的试制工作从4月份就全面铺开了。9月19日，供静力试验用的01架机部装完毕后，进行了69个项目的静力试验，全部合格。02架机于11月4日总装完毕，11月9日至24日，国家鉴定委员会试飞小组对定型批第02架飞机进行了鉴定试飞，认为“可以交部队实际使用”。同时还指出存在着陆动作复杂、飞机较重、载油量较少、高空操纵性变差等问题，需要改进。
为使定型批飞机完成后能尽快生产出后续飞机，经上级批准，洪都在定型批飞机未经国家鉴定就开始投入了10架份的零件制造，并且修改了689处设计。
空军和三机部对定型工作非常重视，在定型批01架飞机总装完成后的第二天，即1961年9月21日，就联合有关部门组成技术小组对初教-6进行了技术审查。11月6日，技术小组向国防工委、空军党委、贺龙元帅、聂荣臻元帅、总参谋长罗瑞卿提交了“关于初教-6型初级教练机试验批试飞结果及试制批鉴定工作情况的报告”。12月1日，经国务院军工产品定型委员会批准，初教-6国家鉴定委员会正式组成。12月15～16日。以空军副司令员曹里怀为主任委员，空军副司令员常乾坤、三机部副部长薛少卿和国防部六院院长唐延杰为副主任委员的国家鉴定委员会，在洪都对初教-6进行了设计定型鉴定和成批生产条件的审查，并于12月19日向国务院军工产品定型委员会上报了《关于初教-6飞机设计试制鉴定报告》，同意定型并投入成批生产。12月18日，洪都隆重召开了“庆祝初教-6型飞机制造成功大会”，空军副司令员曹里怀为初教-6起飞表演剪彩。
1962年1月5日，国务院军工产品定型委员会根据初教-6国家鉴定委员会对该机鉴定的报告正式批准初教-6定型。投入批生产。至此，历时四年半，耗资246万元的初教-6研制宣告结束。
改进改型
初教-6通过国家鉴定后，洪都加快了成批生产的步伐，至1962年底就生产了36架飞机交付空军使用。另一方面制定了改进方案，并在0批第10架飞机上集中进行了设计改进。经对该机试飞鉴定，飞机的维护使用性能得到很大改善。
1962年初，331厂成功制造了活塞-6发动机(仿AI-14R)，6月4日经军工产品定型委员会批准定型投入批生产。550厂(保定螺旋桨制造厂)也于1963年9月20日测绘试制成功了木质桨叶的F350-D35螺旋桨。至此，在国家鉴定时国内不能提供的14项配套成件已全部在国内解决，初教-6从此成为完全中国制造的飞机。
1963年1月15日，洪都飞机设计室和株州331厂设计科共同提出发动机加大马力的改型设想，并在四局主持下对发动机的改型方案进行了论证和协调。经过两厂共同努力，1964年9月28日在331厂和洪都分别完成了改型的活塞-6甲(当时叫“604-1”)发动机和飞机换装活塞-6甲发动机的全部地面和飞行鉴定试验。改型发动机和原型发动机相比，提高了额定转速，发动机最大功率由260马力加大到285马力。额定功率由220马力加大到270马力，发动机外廓尺寸和飞机重量均不变：飞机最大平飞速度增加了10千米／小时；最大爬升率提高了1.6米／秒；实用升限提高了1 000多米；航程增加40千米；垂直飞行和特技飞行掉高度的现象有较大改善。这种改型飞机后来被命名为初教-6甲。后来，洪都根据用户需要还改型设计制造了初教-6乙等型号。
1965年5月，550厂自行设计的“奋发-530”金属螺旋桨设计定型并开始投入批生产。从此初教-6得到了质量更好的配套螺旋桨。
初教-6从收集意见，拟定总体方案，完成风洞试验，进行技术设计，制作木质样机，经过审定批准战术技术要求，然后开始详细设计，制成原型机，完成全机静力试验，通过原型机试飞和几次设计改进，在性能基本得到肯定的基础上。进行定型批飞机的设计和试制，并以改装的定型试验机先作试验，最后获得鉴定定型，转入批生产。整个研制过程中的各个阶段，虽有交叉但没有跳越。在各个阶段的具体工作中，都进行了大量的设计、计算、论证和在当时条件下能够做到的各种试验工作。这也正是初教-6能够比较顺利研制成功，能够经受考验的根本原因之一。
初教-6于1957年8月开始设计，整个研制周期为四年半，其中两年多时间花在了遴选发动机和由此引起的总体设计修改方面，这对一种自行设计的飞机而言是比较快的。这固然与初教-6飞机本身不太复杂有关，但更主要的是在设计指导思想上不过分追求高指标，实事求是，符合国情。在空气动力布局上有自己的特点，突出操纵安全性，性能达到同类飞机的先进水平，主要机载设备选择尽量立足于国内。几十年来，初教-6在使用中没有因质量问题造成重大事故。实践证明，初教-6设计是成功的，质量是可以信赖的，它不是雅克-18A的复制品，而是实实在在的中国设计。
[编辑 秦 蓁]
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