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零的突破

来源:用户上传      作者: 本刊编辑部

  1977年4~12月,国家体委军体局航模研究室组织来自9省市的14名航模教练员集体攻关,研制当时国际上刚刚兴起的遥控模型直升机。当年12月,我国第一批两架模型直升机研制成功。它们全部采用国产器材制作,并在性能指标上达到了国际水平。它们的出现不仅填补了国内模型直升机项目的空白,也为我国这一项目的发展奠定了基础。
  当时任教于北京航空学院(今北京航空航天大学)的盛焕鸣有幸成为研制集训班的一员。忆起当年的经历,盛焕鸣仍感慨不已。
  
  研制集训班成立
  1975年1月28日,国务院、中央军委发出[1975]19号文件,正式批准恢复原国防体育各项活动。1975年3月,国家体委成立了军事体育局,主管军体项目;同时恢复了原直属事业单位中国人民航空运动俱乐部,将其改称为国家体委北京航空运动学校。不久,叶家锭、张涪生、黄永良等被调入北京航空运动学校,进行航空模型研究室的重建,地点设在了北京西郊射击场。
  20世纪70年代,国际上无线电遥控模型直升机正处于起步阶段,而在我国还是一个空白。为此,叶家锭、张涪生二人向国家体委提交了关于研制模型直升机的报告。1977年2月17日,国家体委军体局发出《关于商请派人参加研制无线电遥控模型直升机集训班的函》,并指出:“无线电遥控模型直升机是应用范围较广泛的机种,利用这种模型可进行喷洒超低量农药、低空大气取样、气象测报、空中摄影、地质勘探和空中架线等工作。遵照国务院、中央军委国发[1975]19号文件精神,为使航空模型活动为农业学大寨、工业学大庆做出贡献,很有必要集中力量重点抓一下无线电遥控模型直升机的研制。”在航空模型研究室众人的努力下,无线电遥控模型直升机研制集训班于1977年4月在北京正式成立。
  接到集训通知时,盛焕鸣是北京航空学院从事仪表传感器方面工作的一名研究员。虽然觉得有点突然,但他心中更渴望为中国航空模型事业尽一份力。在孩提时,盛焕鸣就是个不折不扣的“小航模迷”。念到高中二年级,他就离开学校参加了国防体育训练班,之后作为中国航模队的队员参加了在匈牙利首都布达佩斯举行的第五届苏联和人民民主国家航空模型竞赛。由于之前的经历,1957年他以航模特长生的身份考入北京航空学院,并每年代表北京队参加全国各类航模比赛,工作后也是如此。于是,盛焕鸣抓紧将手上工作安排妥当,立即前往集训地点。
  来到集训班时,盛焕鸣发现其余13名队员早已经到了。叶家锭和张涪生来自国家体委,是研制模型直升机的总负责人。其中叶家锭是总设计师,主管协调各个部件的设计和制作进度。张涪生则负责组织工作,专门照顾集训班所有成员的生活。当时集训班有自己的食堂,负责每天买菜做饭的就是他的妻子。队员衣向明和郇心祯来自吉林,后者担任模型直升机的操纵手;黑龙江的骆长持和山东的周好智设计和制作发动机;叶树均和李育廉来自湖北,后者负责模型的设备和接收装置;北京的吴大忠负责机身部分;盛焕鸣则负责舵机和控制电路。其余的队员还有河北的陈康生、新疆的刘立天、内蒙古的孙士珠和安徽的王忠生。集训班的队员虽然来自五湖四海,但大家都有一个共同的愿望:尽快研制出一款合格的无线电遥控模型直升机。
  
  一切从零开始
  在当时的条件下,研制一架模型直升机可谓困难重重。国内的航模活动刚刚恢复,而能得到的国外模型直升机的相关资料非常少。此外,那时遥控器等器材无法直接从国外订购,而国产微型电机的质量不好,舵机的精度也不行……一切都要从零开始。
  集训班队员原本是各省市的航模教练员,在固定翼模型飞机项目上都有丰富的经验。因此最终团队商定各自负责模型直升机的一部分,借鉴固定翼航模的经验进行研制。
  盛焕鸣一直从事自动控制专业的研究工作,这次被分配的任务是研制模型直升机的舵机和遥控器电路板。对他来说,最大的困难是从未见过国外无线电遥控模型直升机上的舵机。不过多年的航模生涯让他迅速做出判断:既然无法搜集到国外资料,那么可尝试将固定翼航模上的舵机小型化。
  当时国内航模上用的舵机,最开始是电磁铁式,之后又出现了气泵气阀式,而这次需要做的是国内尚未出现的电动舵机。没有可参考的对象,盛焕鸣就从电动舵机的工作原理开始分析。真正操纵飞行时,只要遥控器里的电路板发出一个信号,舵机就要有相应的响应,接着该响应被按比例放大,模型直升机就执行一次命令。电路该如何设计和连接、命令信号该怎么让模型部件起作用、舵机上电机的转速如何减慢、是否要增加反馈电位计……这些都是盛焕鸣在研制过程中每天思考的问题。
  资金不足是当时研制工作的另一个难题。不过这难不倒航模人,对他们来说,生活里处处有制作航模的材料。对电动舵机和遥控器电路板的工作原理有了大致认识后,盛焕鸣开始着手制作。最后做成的舵机,电机来自玩具车,减速齿轮来自座钟,机械传动装置则来自废弃的自行车车条。当时国内没有集成电路板、单片机等高科技产品,遥控器的电路板完全靠自己手描。他先裁出一块带铜片的环氧玻璃板,然后用漆在板上描出电路,再将整块玻璃板浸在三氯化铁溶液中做腐蚀处理,就这样制成了需要的电路板。
  模型直升机的每一个部件都需要自己动手设计和制作。发动机是大伙儿用车床加工的,直升机旋翼头从外形设计到加工工艺都由队员完成。让盛焕鸣印象最深的是由吴大忠负责制作的机身。当时航模研究室订阅了德国和日本的一些遥控模型杂志,模型直升机的机身便借鉴了这些杂志刊登的图片。每天天一亮,吴大忠就在宿舍外面制作机身了。他先将木头削成机身外形作为阳模,接着在阳模上覆盖材料做出阴模,最后在阴模里一层一层地刷上玻璃钢材料做机身。纯手工打造出的模型直升机机身非常漂亮,每个细节处都没有疏漏。
  艰辛的外场试飞
  1977年8月,模型直升机的主要部件制作基本完成,整个团队开始了辛苦的外场试飞和调试。那段时间只要手上没有其他工作,集训班的队员就会去试飞现场。
  最初的试飞在北京西郊射击场进行。为稳妥起见,试飞的第一阶段主要测试动力。由于发动机采用垂直安装且依靠电热塞启动,因此模型直升机无法在地面发动,于是又为它专门制作了一个训练机架。接下来要测试模型能否正常飞行。可是操纵手郇心祯之前一直飞F3A项目,完全没有飞模型直升机项目的经验。为此大家想出了一个解决方法:试飞时模型先不往高处飞,在其起落架系上4根线,分别由4个队员拉住,一旦倾斜可配合将它拉平或迫降。考虑到遥控器使用的天线频率较低,模型易出现失控甚至坠毁的状况,现场也准备了一些易损坏部位的零件。起落架系线试飞持续了很长一段时间,模型直升机也在每一次失败后都进行改进,直至迎来最后的航线飞行。
  1977年12月,无线电遥控模型直升机研制成功。成品一共2架,分别命名为“77-01”和“77-02”,代表1977年研制的“01”号和“02”号模型直升机。
  遗憾的是,由于结构过大过重,这款模型直升机没能在全国范围内普及。几年后内蒙航模队从国外引进了更为轻巧的模型直升机,比赛中逐渐多了它们的身影。但不在国外的现有基础上设计和制作,完全依靠国内现有工艺研制出的这两架模型直升机,仍然为我国航模界实现了一项零的突破。希望能有更多的模友了解这段故事,继承当年中国航模人的热情和创造力。
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