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为国而生,70年!7型飞行器细说北航历程

1952年10月25日凌晨,上甘岭战场,人民志愿军再次选择在夜间冲出坑道重创敌军。当朝阳升起,一名小战士返回地下时说,“白天要能跟他们打一仗才痛快”。但当时我们空中力量没优势,只能晚上作战。小战士不知道的是,就在那一天,千里之外的北京,新中国第一所航空航天高等学府——北京航空学院(现北京航空航天大学)成立了。它正是在抗美援朝的大背景下,我国“急需办一所航空大学”的需求下,由周恩来总理亲笔批示成立的。

1952-2022,缘启柏彦,70年筑梦空天桃李知春,70载芬芳航路,10月25日北京航空航天大学70岁了在北航70周岁之际,航知用北航研制的7型飞行器回顾其成就。

01北京一号新中国第一架轻型旅客机

1958年春天,中央提出勤工俭学、教育结合生产劳动的方针。对此,北京航空学院决定,结合自身专业试制一型多用途飞机,向国庆献礼。周恩来总理在听取了时任北京航空学院副院长王大昌、沈元关于北航将教学与科研、设计、生产相结合,设计和制造一架飞机的设想后,立即表示支持并拨款15万元用于“北京一号”的研制。1958年9月24日上午10时整,在现场约 3000人的共同见证下,“北京一号”一飞冲天,首飞获得圆满成功。时任空军司令刘亚楼在典礼上说:“‘北京一号’能在100天内试制成功,不仅是新中国的创举,还打破了世界航空发展史的先例。”

02北京二号中国第一箭

1958年,北京航空学院正式建成我国第一个导弹、发动机和制导系统等专业的火箭系,并很快决定研制一款探空火箭,通过实践达到教学、科研、生产相结合,提高学生知识技能水平,向国家输送高素质人才。

1958年9月22日,新中国第一枚探空火箭,也是亚洲第一枚探空火箭“北京二号”,在吉林白城试验场发射成功。“北京二号”是中国第一枚现代科研火箭,如果从宋代古代火箭算起,至此历时近千年。

郝然/绘

装上发射塔架准备发射的“北京二号”固体型火箭

“北京二号”可搭载10公斤的试验器材和设备;一级固体发动机需要的药柱重达 56公斤,当时国内仅能生产1公斤的药柱。北航团队与火工工厂合力攻关,终于试制成功合乎规格的药柱;“北京二号”共制造了9枚。其中两枚用于静力试验(液体型和固体型各1枚),一枚作为样品,用于实际发射的共计6枚,其中液体型2枚,固体型4枚;从研制到发射耗时约6个月,其中3个月完成设计,3个月完成制造。

03北京四号冲击马赫2

上世纪50年代,中国就曾尝试挑战高空高速飞行器技术。最为典型的代表便是北京航空学院(今北京航空航天大学,以下简称北航)负责的“北京四号”——新中国第一架高空高速靶机。

1958年7月,“北京四号”无人靶机开始正式启动研制,定位用于空空导弹和地空导弹打靶专用。“北京四号”设计马赫数2.5,最大飞行高度两万米,使用两台冲压喷气发动机作为巡航动力,初始增速阶段使用固体火箭发动机推进。使用时“北京四号”通过载机在一万~一万一千米高度投放,固体火箭发动机点火将靶机加速到马赫数2,此后冲压喷气发动机启动,进一步将速度提升到马赫数2.5。工作结束后,通过降落伞回收。

“北京四号”由伊尔-28轰炸机载机投放。王飞/绘

从1958年到1960年,“北京四号”总计进行了7次回收伞外场试验和大量的释放可靠性试验,突破了冲压发动机试车台试验、母机投放、火箭加速、冲压发动机空中点火、超声速飞行、降落伞回收等技术难关。虽然由于种种原因,“北京四号”未能完成全部研制工作,也未能列装使用,但是该机的研制与试验,为中国高空高速靶机发展积累了重要经验。

04北京五号中国第一架无人机

1958年上半年,为了向当年的国庆献礼,北京航空学院决定送三个型号上天,分别是“北京一号”轻型飞机、“北京二号”探空火箭和“北京五号”无人机。由于时间紧迫,从零开始制造一架无人机并不现实。因此,北航决定以低空低速性能较好的安-2飞机为平台,改装成能够自主飞行和起降的无人机。

1959年2月4日在北京首都机场,“北京五号”举行了隆重的“单飞”公开试验。空军、一机部以及教育部的领导都来观摩。这次公开“单飞”的试验方案是在1500米高空、飞行半径一万米,按“8”字形飞行,完成自动起飞、自动对准跑道、下滑着陆、自动刹车停机,试飞完全达到了预期目标。2月7日,北京五号又进行了一次“单飞”,来参观的领导有时任副总参谋长张爱萍上将、海军副司令员方强中将、一机部张连奎副部长、钟大翔副部长及在北航工作的苏联专家。二次“单飞”成功后,各级领导及苏联专家都对“北京五号”给予了高度的评价。北航师生为我国第一架无人机的研发画下了一个圆满的句号。

宫可可/绘

05无侦五中国首款无人驾驶侦察机

1976年6月,北航根据已经吃透的既有技术,结合自主研制的地面站,正式开始了国产无人机的研制,代号“长虹”。1978年5月11日,“长虹”试飞成功,飞行高度1.8万米,航程2280千米,航速800千米/小时,机载照相侦察设备拍摄效果良好,目标区成像非常清晰,具备了定型条件。1980年12月25日,定型委员会批准“长虹”无人机设计定型,正式命名为“无人驾驶侦察5 型飞机”,简称无侦5。次年,首批无侦5交付部队。1986年1月11日下午,无侦5侦察机首度执行战场侦察任务,深入敌境100千米,拍摄到近2000平方千米的高清照片,历时10余分钟。当无侦5完成使命,顺利降落在预定回收场时,全体参战部队官兵爆发出热烈的欢呼。

无侦五飞机经运8飞机空投,开始战场侦察行动。景树明/绘

中国无侦5无人侦察机,是北航研制的众多机型之一,在我 国无人机研发制造领域至今还在发挥重要影响。

06“蜜蜂”家族超轻型飞机

在中国航空史上,北京航空航天大学研制的“蜜蜂”是一个值得称道的超轻型飞行器家族,涵盖了超轻型飞机、飞艇、共轴有人/无人驾驶直升机等一系列飞行器。家族中的首架“蜜蜂”1超轻型伞翼飞机诞生于20世纪70年代末,设计师胡继忠教授那时也刚40出头。设计室就是他的宿舍,制造厂就是北航五系的车间。但是条件再苦,也没挡住“蜜蜂”团队钻研的劲头。“蜜蜂”飞机看似简易,却经过严谨的风洞试验和强度校核,是中国超轻型飞机的经典代表作品。

多年来,小“蜜蜂”不仅经受了复杂气象条件的测试,而且以优异的性能载入中国乃至世界超轻型飞机的史册。

07“海鸥”中国第一架共轴式无人驾驶直升机

上世纪八九十年代,北航共轴式无人直升机的研制填补了我国航空技术领域的多项技术空白,也成为我国研制成功的第一型无人驾驶直升机。该机从“蜜蜂”家族中花开一枝,被命名为“海鸥”。1995年9月25日,“海鸥”如期成功首飞。

“海鸥”共轴式无人直升机结构紧凑,尺寸小,机动灵活。由于没有尾桨,机身后部机械结构简单,因而故障率低。从空气动力学角度来看,“海鸥”直升机采用共轴式设计,气动受力对称,具有良好的操纵性,特别是操纵耦合小,更适合于无人驾驶构型,在悬停和低中速飞行时。旋翼的气动效率较高,使得全机具有优异的功重比。在首飞阶段项目评审会上,评审委员会一致认为,北航在研制共轴式无人直升机过程中克服了时间紧,经费少,技术难度大,无技术资料可循的种种困难,发扬了自力更生、艰苦奋斗的精神。

它登上过1996年第2期的《航空知识》封面

“海鸥”共轴式无人驾驶直升机具有良好的飞行性能,机上可配红外热像仪等专用任务设备,可用于空中侦察、边境缉私、气象探测、管线巡察、航拍航测等。现如今,中国无人直升机市场很热闹。如果溯源,上世纪八九十年代北航人的奋斗,为今日国产无人直升机市场的繁荣打下了坚实的技术基础。

这所大学,叫北航。它在抗美援朝烽烟中诞生,肩负着国家使命和民族愿景前行。70年来,北航始终坚守“为国而生、与国同行”的信念,聚焦科技前沿、执着科技攻关。源自北航的科技成果填补了国内多项空白,有力解决了诸多重大装备和技术瓶颈问题,实现了科学研究、人才培养和跨学科融合式攻关的有机统一。站在中华民族伟大复兴的战略全局和世界百年未有之大变局的交汇点上,北航将继续弘扬“空天报国”精神,不断培养一流人才,做出一流贡献,当好基础研究的主力军和重大科技攻关的生力军,为实现中华民族的伟大复兴而不懈奋斗,永远向前!

北航,生日快乐!