段澤民 讓大飛機(jī)抗雷電
發(fā)布時(shí)間：2016-12-14
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安徽合肥市蜀山區(qū)長江西路一路往西，來到井崗路與潭沖路交口的合肥蜀山新產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，有一個(gè)不起眼的小院兒。這就是傳說中的大飛機(jī)雷電防護(hù)實(shí)驗(yàn)室？幾幢小樓，巴掌大地兒，偶爾還伴隨著雷擊試驗(yàn)時(shí)的幾聲炮響，與想象中的高精尖完全不符?！ 【驮谶@片方寸之地，合肥工業(yè)大學(xué)教授、中航工業(yè)基礎(chǔ)院飛機(jī)雷電防護(hù)首席專
安徽合肥市蜀山區(qū)長江西路一路往西，來到井崗路與潭沖路交口的合肥蜀山新產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，有一個(gè)不起眼的小院兒。這就是傳說中的大飛機(jī)雷電防護(hù)實(shí)驗(yàn)室？幾幢小樓，巴掌大地兒，偶爾還伴隨著雷擊試驗(yàn)時(shí)的幾聲“炮響”，與想象中的“高精尖”完全不符。
就在這片方寸之地，合肥工業(yè)大學(xué)教授、中航工業(yè)基礎(chǔ)院飛機(jī)雷電防護(hù)首席專家段澤民帶著他的團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)起我國航空工業(yè)各類飛行器的雷電防護(hù)試驗(yàn)工作，這填補(bǔ)了飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)技術(shù)在國內(nèi)研究領(lǐng)域的空白。
“目前已經(jīng)完成C919大飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)的1/3，明年是試驗(yàn)的高峰期，我們正在積極準(zhǔn)備。”段澤民說。
一架飛機(jī)平均每年要受一次雷擊，雷電防護(hù)技術(shù)是航天工業(yè)繞不開的坎
上世紀(jì)90年代，我國在飛機(jī)雷電防護(hù)領(lǐng)域的研究幾乎一片空白。1992年，正在承擔(dān)重點(diǎn)飛機(jī)型號研制工作的一家研究所，在全國尋找能夠?yàn)轱w機(jī)進(jìn)行雷電防護(hù)實(shí)驗(yàn)研究的單位，并找到了段澤民所在的中國科學(xué)院等離子體物理研究所。他與雷電由此結(jié)緣。
段澤民一直從事有關(guān)強(qiáng)脈沖功率的課題研究。“強(qiáng)脈沖功率重點(diǎn)研究如何產(chǎn)生時(shí)間很短的強(qiáng)脈沖電流，而飛機(jī)的雷電防護(hù)，就是考慮如何再把產(chǎn)生的強(qiáng)電流作用到飛機(jī)上，還能讓它沒事兒。”段澤民解釋。
段澤民和他的同事接下了差事，臨時(shí)拼湊起實(shí)驗(yàn)室，再添置些設(shè)備，關(guān)起門來干了40多天，我國歷史上首次飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)就這么完成了。
“當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件有限，只限于做個(gè)機(jī)頭雷達(dá)罩等簡單防護(hù)，無法進(jìn)行整機(jī)試驗(yàn)。”但通過這次項(xiàng)目，段澤民意識到，雷電防護(hù)研究有需求，更有必要。
“一架飛機(jī)，平均每年要遭受一次雷擊，由此導(dǎo)致的飛行事故，國際上發(fā)生過很多。歐美國家在上世紀(jì)70年代就開始研究飛機(jī)的雷電防護(hù)，而我們在上世紀(jì)90年代，還只能靠規(guī)避惡劣天氣來控制飛行。”段澤民說。
“中國要獨(dú)立發(fā)展航天工業(yè)，雷電防護(hù)技術(shù)根本繞不開，遲早的事。”同行的一句話，對段澤民觸動(dòng)很大。1995年，由于研究所條件有限，他選擇停薪留職，離開研究所單飛。
為讓大飛機(jī)符合雷電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室攻克了大量難題，實(shí)力獲歐美認(rèn)可
段澤民創(chuàng)業(yè)后最初的實(shí)驗(yàn)室位于合肥市寧國路上一棟小樓房的三層，大約200平方米，第一層是印刷廠，第二層是歌舞廳。“每次雷電試驗(yàn)發(fā)出轟的一聲巨響，熱鬧的歌舞廳便會(huì)霎時(shí)間安靜下來，歌廳老板常常無奈地說，‘老哥，能不能輕點(diǎn)’。”段澤民說。
那時(shí)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)水平很一般，用段澤民的話說，“只能表示這個(gè)工作國內(nèi)有人做了，但與國外相比，簡直望塵莫及！”
加快研究步伐，參加技術(shù)交流會(huì)，想方設(shè)法推銷技術(shù)，成為段澤民每天的工作。慢慢地，航空工業(yè)的一些研究所開始認(rèn)可并向他提出試驗(yàn)項(xiàng)目需求。
1999年，就在段澤民創(chuàng)業(yè)的第四個(gè)年頭里，轉(zhuǎn)機(jī)來了。
“那個(gè)時(shí)候國家上了很多新任務(wù)、新課題，加之國際上飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，飛機(jī)雷電防護(hù)的必要性愈加凸顯，而當(dāng)時(shí)國內(nèi)有能力攬下這個(gè)活兒的，只有我們一家。”段澤民說。
項(xiàng)目越來越多，訂單也越來越多，實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)能力不斷提升。“最重大的突破是在為ARJ21飛機(jī)做整機(jī)雷電防護(hù)實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目上，項(xiàng)目的承制單位把整機(jī)試驗(yàn)交給國外的實(shí)驗(yàn)室來做，但我們作為配合試驗(yàn)單位，參與了全過程，這對我們提升技術(shù)幫助非常大。”段澤民說。
后來，經(jīng)過不斷摸索，在為ARJ21飛機(jī)開展雷電防護(hù)適航取證試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)能力獲得了美國聯(lián)邦航空局的認(rèn)可，在中法合作的EC175直升機(jī)雷電試驗(yàn)中，還獲得了歐洲航空安全局的認(rèn)可。
“航空領(lǐng)域世界上技術(shù)最先進(jìn)的是歐美國家。”段澤民解釋，“得到他們的認(rèn)可，就證明了你的飛機(jī)雷電防護(hù)能力已經(jīng)符合國際航空飛行的適航要求。”
2008年，C919項(xiàng)目正式啟動(dòng)，段澤民團(tuán)隊(duì)順理成章地挑起了C919的雷電防護(hù)工作。
飛機(jī)在交付前，需經(jīng)過數(shù)萬次的雷電打擊。因此要在實(shí)驗(yàn)室模擬真實(shí)的雷電環(huán)境，對飛機(jī)的每一項(xiàng)設(shè)計(jì)方案和各零部件承受雷電的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)能力進(jìn)行考察驗(yàn)證，不斷發(fā)現(xiàn)問題并改進(jìn)，直到符合飛機(jī)雷電防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。
在這個(gè)過程中，段澤民團(tuán)隊(duì)又攻克了不少難題。比如，為解決機(jī)身碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)電能力差、易遭雷擊的問題，段澤民花了近兩年時(shí)間，進(jìn)行各種嘗試，在飛機(jī)機(jī)翼的防雷結(jié)構(gòu)中增加了能夠滿足飛機(jī)接地要求的金屬肋結(jié)構(gòu)，提高了雷電的防護(hù)能力。
“從理論和試驗(yàn)情況看，C919大飛機(jī)能夠承受200千安雷電的打擊，抗雷擊能力特別強(qiáng)。”段澤民說。
隨著C929等更多國產(chǎn)飛機(jī)投入研發(fā)，雷電防護(hù)團(tuán)隊(duì)有信心展開國際競爭
“面對歐美國家，如果說之前是望塵莫及，后來能夠望其項(xiàng)背，到現(xiàn)在，我們的飛機(jī)雷電防護(hù)技術(shù)已經(jīng)躋身第一梯隊(duì)，可以和歐美國家并駕齊驅(qū)了。”段澤民很有信心，“下一步，我們要做的是超越和競爭。”
“實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在立項(xiàng)了不少課題，策劃了許多新型試驗(yàn)方法，購置了一些先進(jìn)裝置，如果目標(biāo)預(yù)期都能實(shí)現(xiàn)的話，超越歐美國家是完全有可能的。”段澤民說，“到時(shí)候我們就要走出去，和國外的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室競爭項(xiàng)目。”
現(xiàn)在，段澤民正在為明年C919首飛前的實(shí)驗(yàn)高峰期做準(zhǔn)備，“C919的結(jié)構(gòu)件如航電設(shè)備、燃油系統(tǒng)等還要在實(shí)驗(yàn)室開展雷電及高強(qiáng)度輻射場試驗(yàn)工作。”段澤民說。
值得一提的是，國產(chǎn)大型寬體客機(jī)C929已進(jìn)入到關(guān)鍵技術(shù)的研究階段，而段澤民和他的團(tuán)隊(duì)，還將承擔(dān)起C929的雷電防護(hù)工作。
“C919是兩排座位，單通道設(shè)計(jì)，而C929的初步方案是寬體型，機(jī)身更大更長，三排座位雙通道，能載客400人左右。”談及未來的大飛機(jī)發(fā)展，段澤民有很多憧憬，“隨著研究技術(shù)的不斷突破，國產(chǎn)大飛機(jī)一定能在未來市場占據(jù)一席之地，與波音、空客平等競爭。我們的技術(shù)研究生逢其時(shí)。”
如今，當(dāng)年200平方米的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)發(fā)展成為中航工業(yè)合肥航太電物理技術(shù)有限公司，段澤民和他團(tuán)隊(duì)的航天夢，正越飛越高。（記者 孫振）
就在這片方寸之地，合肥工業(yè)大學(xué)教授、中航工業(yè)基礎(chǔ)院飛機(jī)雷電防護(hù)首席專家段澤民帶著他的團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)起我國航空工業(yè)各類飛行器的雷電防護(hù)試驗(yàn)工作，這填補(bǔ)了飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)技術(shù)在國內(nèi)研究領(lǐng)域的空白。
“目前已經(jīng)完成C919大飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)的1/3，明年是試驗(yàn)的高峰期，我們正在積極準(zhǔn)備。”段澤民說。
一架飛機(jī)平均每年要受一次雷擊，雷電防護(hù)技術(shù)是航天工業(yè)繞不開的坎
上世紀(jì)90年代，我國在飛機(jī)雷電防護(hù)領(lǐng)域的研究幾乎一片空白。1992年，正在承擔(dān)重點(diǎn)飛機(jī)型號研制工作的一家研究所，在全國尋找能夠?yàn)轱w機(jī)進(jìn)行雷電防護(hù)實(shí)驗(yàn)研究的單位，并找到了段澤民所在的中國科學(xué)院等離子體物理研究所。他與雷電由此結(jié)緣。
段澤民一直從事有關(guān)強(qiáng)脈沖功率的課題研究。“強(qiáng)脈沖功率重點(diǎn)研究如何產(chǎn)生時(shí)間很短的強(qiáng)脈沖電流，而飛機(jī)的雷電防護(hù)，就是考慮如何再把產(chǎn)生的強(qiáng)電流作用到飛機(jī)上，還能讓它沒事兒。”段澤民解釋。
段澤民和他的同事接下了差事，臨時(shí)拼湊起實(shí)驗(yàn)室，再添置些設(shè)備，關(guān)起門來干了40多天，我國歷史上首次飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)就這么完成了。
“當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件有限，只限于做個(gè)機(jī)頭雷達(dá)罩等簡單防護(hù)，無法進(jìn)行整機(jī)試驗(yàn)。”但通過這次項(xiàng)目，段澤民意識到，雷電防護(hù)研究有需求，更有必要。
“一架飛機(jī)，平均每年要遭受一次雷擊，由此導(dǎo)致的飛行事故，國際上發(fā)生過很多。歐美國家在上世紀(jì)70年代就開始研究飛機(jī)的雷電防護(hù)，而我們在上世紀(jì)90年代，還只能靠規(guī)避惡劣天氣來控制飛行。”段澤民說。
“中國要獨(dú)立發(fā)展航天工業(yè)，雷電防護(hù)技術(shù)根本繞不開，遲早的事。”同行的一句話，對段澤民觸動(dòng)很大。1995年，由于研究所條件有限，他選擇停薪留職，離開研究所單飛。
為讓大飛機(jī)符合雷電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室攻克了大量難題，實(shí)力獲歐美認(rèn)可
段澤民創(chuàng)業(yè)后最初的實(shí)驗(yàn)室位于合肥市寧國路上一棟小樓房的三層，大約200平方米，第一層是印刷廠，第二層是歌舞廳。“每次雷電試驗(yàn)發(fā)出轟的一聲巨響，熱鬧的歌舞廳便會(huì)霎時(shí)間安靜下來，歌廳老板常常無奈地說，‘老哥，能不能輕點(diǎn)’。”段澤民說。
那時(shí)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)水平很一般，用段澤民的話說，“只能表示這個(gè)工作國內(nèi)有人做了，但與國外相比，簡直望塵莫及！”
加快研究步伐，參加技術(shù)交流會(huì)，想方設(shè)法推銷技術(shù)，成為段澤民每天的工作。慢慢地，航空工業(yè)的一些研究所開始認(rèn)可并向他提出試驗(yàn)項(xiàng)目需求。
1999年，就在段澤民創(chuàng)業(yè)的第四個(gè)年頭里，轉(zhuǎn)機(jī)來了。
“那個(gè)時(shí)候國家上了很多新任務(wù)、新課題，加之國際上飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，飛機(jī)雷電防護(hù)的必要性愈加凸顯，而當(dāng)時(shí)國內(nèi)有能力攬下這個(gè)活兒的，只有我們一家。”段澤民說。
項(xiàng)目越來越多，訂單也越來越多，實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)能力不斷提升。“最重大的突破是在為ARJ21飛機(jī)做整機(jī)雷電防護(hù)實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目上，項(xiàng)目的承制單位把整機(jī)試驗(yàn)交給國外的實(shí)驗(yàn)室來做，但我們作為配合試驗(yàn)單位，參與了全過程，這對我們提升技術(shù)幫助非常大。”段澤民說。
后來，經(jīng)過不斷摸索，在為ARJ21飛機(jī)開展雷電防護(hù)適航取證試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)能力獲得了美國聯(lián)邦航空局的認(rèn)可，在中法合作的EC175直升機(jī)雷電試驗(yàn)中，還獲得了歐洲航空安全局的認(rèn)可。
“航空領(lǐng)域世界上技術(shù)最先進(jìn)的是歐美國家。”段澤民解釋，“得到他們的認(rèn)可，就證明了你的飛機(jī)雷電防護(hù)能力已經(jīng)符合國際航空飛行的適航要求。”
2008年，C919項(xiàng)目正式啟動(dòng)，段澤民團(tuán)隊(duì)順理成章地挑起了C919的雷電防護(hù)工作。
飛機(jī)在交付前，需經(jīng)過數(shù)萬次的雷電打擊。因此要在實(shí)驗(yàn)室模擬真實(shí)的雷電環(huán)境，對飛機(jī)的每一項(xiàng)設(shè)計(jì)方案和各零部件承受雷電的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)能力進(jìn)行考察驗(yàn)證，不斷發(fā)現(xiàn)問題并改進(jìn)，直到符合飛機(jī)雷電防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。
在這個(gè)過程中，段澤民團(tuán)隊(duì)又攻克了不少難題。比如，為解決機(jī)身碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)電能力差、易遭雷擊的問題，段澤民花了近兩年時(shí)間，進(jìn)行各種嘗試，在飛機(jī)機(jī)翼的防雷結(jié)構(gòu)中增加了能夠滿足飛機(jī)接地要求的金屬肋結(jié)構(gòu)，提高了雷電的防護(hù)能力。
“從理論和試驗(yàn)情況看，C919大飛機(jī)能夠承受200千安雷電的打擊，抗雷擊能力特別強(qiáng)。”段澤民說。
隨著C929等更多國產(chǎn)飛機(jī)投入研發(fā)，雷電防護(hù)團(tuán)隊(duì)有信心展開國際競爭
“面對歐美國家，如果說之前是望塵莫及，后來能夠望其項(xiàng)背，到現(xiàn)在，我們的飛機(jī)雷電防護(hù)技術(shù)已經(jīng)躋身第一梯隊(duì)，可以和歐美國家并駕齊驅(qū)了。”段澤民很有信心，“下一步，我們要做的是超越和競爭。”
“實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在立項(xiàng)了不少課題，策劃了許多新型試驗(yàn)方法，購置了一些先進(jìn)裝置，如果目標(biāo)預(yù)期都能實(shí)現(xiàn)的話，超越歐美國家是完全有可能的。”段澤民說，“到時(shí)候我們就要走出去，和國外的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室競爭項(xiàng)目。”
現(xiàn)在，段澤民正在為明年C919首飛前的實(shí)驗(yàn)高峰期做準(zhǔn)備，“C919的結(jié)構(gòu)件如航電設(shè)備、燃油系統(tǒng)等還要在實(shí)驗(yàn)室開展雷電及高強(qiáng)度輻射場試驗(yàn)工作。”段澤民說。
值得一提的是，國產(chǎn)大型寬體客機(jī)C929已進(jìn)入到關(guān)鍵技術(shù)的研究階段，而段澤民和他的團(tuán)隊(duì)，還將承擔(dān)起C929的雷電防護(hù)工作。
“C919是兩排座位，單通道設(shè)計(jì)，而C929的初步方案是寬體型，機(jī)身更大更長，三排座位雙通道，能載客400人左右。”談及未來的大飛機(jī)發(fā)展，段澤民有很多憧憬，“隨著研究技術(shù)的不斷突破，國產(chǎn)大飛機(jī)一定能在未來市場占據(jù)一席之地，與波音、空客平等競爭。我們的技術(shù)研究生逢其時(shí)。”
如今，當(dāng)年200平方米的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)發(fā)展成為中航工業(yè)合肥航太電物理技術(shù)有限公司，段澤民和他團(tuán)隊(duì)的航天夢，正越飛越高。（記者 孫振）
