1978年7月，在航空科學(xué)技術(shù)工作會議上通過的《1978—1985年航空科技發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確提出：“要瞄準(zhǔn)新一代戰(zhàn)斗機，組織開展以8個關(guān)鍵研究項目為中心的預(yù)先研究工作和10個專業(yè)共199個重大研究課題研究。”

而位列8個關(guān)鍵研究項目之一的“計算機輔助設(shè)計與制造”，是今天“挖寶”的主角。

1983年，航空工業(yè)在“六五”計劃中將計算機輔助設(shè)計/制造及管理（CAD/CAMM）列入了預(yù)研重點課題，航空工業(yè)計算所、一飛院、強度所、中航西飛和西北工業(yè)大學(xué)的上百位專家在時任強度所所長馮鐘越、時任一飛院總師陳一堅、西北工業(yè)大學(xué)教授楊彭基等的率領(lǐng)下，共同研制成功了當(dāng)時國內(nèi)集成度最高的7760計算機輔助飛機設(shè)計、制造及管理系統(tǒng)（7760CAD/CAMM）。

▲陳一堅

該系統(tǒng)成果后來被評為1986年國家科技十大成就之首，并榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。

7760CAD/CAMM首次在陳一堅擔(dān)任總設(shè)計師的“飛豹”飛機研制中得到實際應(yīng)用，對“飛豹”的總體優(yōu)化、結(jié)構(gòu)有限元非線性分析等發(fā)揮了十分顯著的效果。

艱難起步

“飛豹”飛機是國內(nèi)最早開展計算機輔助設(shè)計的機型之一。

20世紀70年代末，計算機開始在國外大量使用，而國內(nèi)還尚未普及。我國的導(dǎo)彈、飛機等高科技產(chǎn)品的設(shè)計，依然沒有擺脫趴圖板、拉計算尺的老路子，工作效率低、易出錯，工程技術(shù)人員的勞動強度也非常大。由于“飛豹”飛機的先進氣動力、強度、動強度等新技術(shù)的使用都離不開計算機設(shè)計、有限元分析等強力工具。陳一堅認為，既然設(shè)計規(guī)范發(fā)生改變，計算機應(yīng)用就必須跟上。雖然當(dāng)時硬件條件有限，但計算機輔助設(shè)計的新概念還是得以實施。

▲早期設(shè)計場景

“飛豹”開始研制的時候，改革開放剛剛起步。那時候一飛院只有一個X2機和DJS-7計算機，都是晶體管式的小機器，根本滿足不了“飛豹”研制的需要。1982年，被任命為“飛豹”飛機總設(shè)計師的陳一堅，立即向航空工業(yè)部反映“飛豹”研制急需大型計算機的情況。歷經(jīng)40多天，他終于將當(dāng)時最好的655計算機帶回閻良。

“勒緊褲腰帶”買計算機，現(xiàn)在看來絕對是一條正確的路！用了計算機以后，每個人的工作速度加快了幾百倍，質(zhì)量大幅提高，精確度也顯著提升。

▲陳一堅匯報工作

以前飛機設(shè)計用的計算機都是手搖的。為了適應(yīng)新的設(shè)計工具，設(shè)計人員就買了很多計算機方面的書籍、資料，自己先學(xué)，從頭學(xué)起，看不懂的，就向計算機水平高的同志請教。陳一堅就是自己學(xué)編程，編完之后打孔有錯的就在計算機上校正，上機有一大堆曲線再整理出來，就這樣一點一點干起來。

新增655計算機的時候，正值“飛豹”設(shè)計最為繁忙的階段，計算機在一飛院的應(yīng)用得到全面普及。凡是有計算任務(wù)的專業(yè)，655計算機都有用武之地。

網(wǎng)絡(luò)集成

接下來，計算機輔助設(shè)計要面對的問題就是數(shù)據(jù)傳遞。載荷算完之后，要算強度和結(jié)構(gòu)，每個人的結(jié)果都很快，但是這么多數(shù)據(jù)如何跟下游的工作聯(lián)系起來？將上游的計算結(jié)果輸出，再輸入到下游的計算機中，這樣效率很低，質(zhì)量也不高。

有一次，陳一堅在一本美國雜志上看到了計算機“集成”的概念，里面的幾個框圖讓他頗受啟發(fā)——能不能將已經(jīng)計算出的數(shù)據(jù)通過計算機連接直接傳給下游計算機？這樣就減少了數(shù)據(jù)下載上傳的過程，工作質(zhì)量和效率可以大大提高。實際上，幾乎是在同一時期，美國人也遇到了同樣的問題，而且已經(jīng)嘗試著做起了計算機網(wǎng)絡(luò)集成。

矢志攻堅

1980年3月，作為航空預(yù)研重點研究方向之一的計算機輔助設(shè)計/制造（CAD/CAM）項目，在航空研究院的組織下，由計算所等多個廠所與西北工業(yè)大學(xué)合作，在國內(nèi)率先開展了CAD/CAM研究。1983年，航空工業(yè)在“六五”計劃中將計算機輔助設(shè)計/制造及管理（CAD/CAMM）列入了預(yù)研重點課題，西安地區(qū)的計算所、一飛院、強度所、西飛和西北工業(yè)大學(xué)的上百位專家在強度所所長馮鐘越、一飛院總師陳一堅、西工大教授楊彭基等的率領(lǐng)下，共同研制成功了當(dāng)時國內(nèi)集成度最高的7760CAD/CAMM系統(tǒng)。

項目最開始是在馮鐘越領(lǐng)導(dǎo)下做起來的。1982年10月，馮鐘越積勞成疾，不幸逝世。陳一堅接過重擔(dān)，繼續(xù)沖擊。

▲陳一堅和楊彭基教授交流

當(dāng)時，一飛院只有萬次計算機，能力不夠。正好計算所引進了德國的7760計算機，是當(dāng)時最好的設(shè)備。最終，研制團隊利用7760計算機完成了140多萬語句的軟件，做出了776OCAD/CAMM系統(tǒng)，使計算機輔助設(shè)計、制造及管理走在了全國各工業(yè)部門的前面。

到了1987年，研制團隊計算出160多萬條數(shù)據(jù)，最終獲得了1987年全國十大科技成就獎。

7760CAD/CAMM系統(tǒng)是以“飛豹”飛機研制為背景發(fā)展起來的，其中的總體優(yōu)化、結(jié)構(gòu)有限元非線性分析、CAD/CAMM等先進的計算機技術(shù)都首先應(yīng)用于“飛豹”飛機的研制，并取得了明顯效果。

在應(yīng)力分析方法上，陳一堅提出了全面開發(fā)應(yīng)用有限元法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工程梁法，實現(xiàn)了從局部求解到全機求解的重大飛躍。在全機靜力試驗中，他提出了達到67%設(shè)計載荷即可首飛的決斷性意見，這是對以往達到100%設(shè)計載荷方能首飛的傳統(tǒng)做法的重大突破，大大縮短了研制周期。

7760系統(tǒng)之前，國內(nèi)還沒有系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計、制造及管理系統(tǒng)，只有零散的計算機設(shè)計。這個項目是國內(nèi)第一次，而且是真正應(yīng)用在飛機設(shè)計上。此后，該系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)多個飛機型號的設(shè)計、試制和制造與管理工作。這標(biāo)志著航空工業(yè)在CAD/CAMM技術(shù)方面在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。

致敬！

本文轉(zhuǎn)載自公眾微信號：中航工業(yè)

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