张驰从捕蜻蜓到给国产大飞机造翅膀
张驰 北京科协供图
小时候,张驰爱在乡间小路上捉蜻蜓,观察它们在大风吹动、人类捕捉时如何保持稳定的飞行。在他眼中,飞机给予人类一双"翅膀",赐予人类一种新的超能力。
如今已是项目预研总师的张驰,在中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心(以下简称"中国商飞北研中心")工作,从事研发中国的大飞机,飞行器总体设计等项目的研究,要成为那个造"翅膀"的人。今年6月,张驰在北京市委宣传部、市科协等部门组织开展的遴选活动中,获得了2022年北京"最美科技工作者"称号,有媒体称他的成长关键词为"梦想的力量"。
一架"纸飞机",是他梦想的起点。要想让"纸飞机"飞得又高又远,张驰在小时候摸索了一套方法,两侧纸张保持对称,纸片表面保持光滑,减少空气的阻力。
"薄薄的一张纸,经过简单翻折,对准一个方向稍稍用力,也可以实现对天空与飞行最质朴的想象与期许。"张驰说。
2011年,他选择回国加入中国商飞北研中心。回来之前,一位新加坡的朋友对他说:"我从心底里羡慕你。"他一听很疑惑。朋友解释因为中国可以建造自己的大飞机,而很多国家没有基础设施和市场环境足够支撑一个伟大的事业。受到激励,张驰进一步下定决心,"要回来参与我们中国自己的飞机事业。"
在梦幻工作室,一架架名为"灵雀"的技术验证机从这里起飞。张驰和一群青年工程师开始了验证机的项目。他们在想,如何用无人机技术或者是航模技术完成飞机的起飞。如何用工程师的模拟测试工程代替飞行员的风险测试。
最开始一间小办公室里,几个年轻人一下了班就拿着木头打磨器件。在一次实验中,他们对200多个部件展开切割和组装,作业了26个小时,完成了验证机"铁鸟"的调试。2013年11月18日,"灵雀"飞上了蓝天,在天空盘旋了5圈之后平稳落地。
"灵雀"上天只是第一步,张驰的蓝图是让验证机探索出无人驾驶飞机的技术。他们大胆地采用了3D打印的方式,制造出一架完整飞机。但在当时,3D打印技术并不成熟,无法打印出大体积的飞机,在材料制作上出现了机身变形和重量不达标等问题。张驰带着团队思考如何优化验证机部件的分解,最终在3D打印机器里实现了生产。
为了更好地把握材料的强度,他们想出了一个办法,用局部试片来完成材料强度的检测,对结构做了更轻更优化的处理,搭建了不同于传统飞机的结构模型,提升了飞机的性能。2018年7月8日,中国第一架全3D打印的混合翼身融合验证机"灵雀D验证机"成功首飞,名为"信天翁"。
正是由于"梦想的力量",梦幻实验室20多架验证机"灵雀"诞生于此,完成了对概念设计、初步设计再到验证试飞等飞行任务;借助于虚拟飞行技术,他们可以让飞机在计算机系统里"飞"起来。
"我们就是这样一步步地成长,让飞机从物理世界走向了数字世界。"张驰说。
从小时候的捉蝴蝶、捕蜻蜓、放风筝,到现在成为中国商飞北研中心项目预研总师,张驰的梦想都与"飞"有关。
在跟热爱航空的孩子们打交道时,张驰常会被小朋友们的表现惊讶到。例如遇到了航模挂到树上的情况,孩子们爬树的动作麻利,会拿起鱼竿去勾回来。他们在做科学实验时,竟然会遇到刚度、颤振、安定性的问题,有时稀奇古怪的提问,甚至会难倒这名航空科技工作者。但他常常乐此不疲。
张驰的"飞机梦"也鼓励了更多年轻人。
在2018年创始界的"2050大会"上,北师大二附中航模社的孩子制作的"纸飞机",在会场飞行盘旋,引来观众的惊叹。张驰志愿担任这支航模社团队的航空专业顾问、校外指导教师。起初主办方担心安全,不允许飞行展示。在多方沟通之后,主办方让了步,"只要连续30圈试飞不出现问题,就允许展示飞行。"
孩子们带着这架2.4米长的航模飞机,一点点地琢磨飞机内部的细节,调整飞机的重心和内部强度,试验飞机飞行之中遇到的转弯等问题,在试飞3000多次后,最终通过考核,并实现在云栖厅的展示飞行。那时埋下的这颗航空梦种子,如今也发芽了,有的孩子上大学时就选了和航空有关的专业。
"青年要有梦想,不要忘记梦想是什么;要实干,踏踏实实去实现梦想;要有情怀,放弃逐利的思维。"张驰说。
2017年,在飞往长沙的EU6667成都航空飞机上,张驰征求了航空公司的同意,带着108朵的玫瑰花,向喜出望外的女朋友求婚:"你愿意嫁给我吗?"这架国产ARJ21新支线飞机见证了他的梦想与爱情。他想向爱人和更多人证明:国产大飞机的未来同样值得期待。
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