米克拉.比次科(Mykola Bytsko)
中国商飞上海飞机设计研究院工程师
乌克兰哈尔科夫学院(航空宇宙大学)空气动力学硕士。曾在安东诺夫航空科技联合体工作22年,参与了安-180、安-218、安-225等多个型号飞机的设计研发。因业绩突出,2009年获得乌克兰政府颁发的劳动奖章。
现任中国商飞上海飞机设计研究院资深工程师,主要负责飞机机翼设计。2010年,被中国政府授予“友谊奖”。2012年,被上海市政府授予“白玉兰荣誉奖”。
“徜徉在数字的海洋,我无比快乐。”中国商飞公司资深工程师米克拉这样描述现在的工作感受。这位曾在安东诺夫航空科技联合体工作22年的空气动力学专家,参与了安-180、安-218、安-225等型号飞机的设计研发,为安系列飞机的发展作出重要贡献,曾获得乌克兰政府颁发的劳动奖章。
2009年,米克拉离开了生活了45年的故土,只身来到中国,入职中国商飞公司设计研发中心(即上海飞机设计研究院,简称上飞院),从事ARJ21新支线飞机和C919大型客机的气动设计研究。当被问到为什么选择中国商飞公司时,米克拉腼腆一笑,说道:“以前我的工作包括机翼气动特性设计、起降特性研究、试飞试验等,来到这里之后,我专门从事最喜欢的机翼气动设计工作,这份‘专一’给了我足够的自由度和愉悦感,我很享受现在的工作。”
加入中国商飞公司后,米克拉将先进的超临界机翼设计技术应用到ARJ21新支线飞机上,并为C919大型客机机翼设计带来“机翼一体化设计”理念,为两大型号设计研发作出重要贡献。2010年,米克拉被中国政府授予“友谊奖”。2012年,又被上海市政府授予“白玉兰荣誉奖”。
享受“专一”
米克拉是个“专一”的人,这从他的从业经历上可以看出。米克拉1987年毕业于哈尔科夫航空学院飞行器制造系,毕业后进入乌克兰著名的安东诺夫航空科技联合体工作,一干就是22年。
安东诺夫航空科技联合体的前身是前苏联安东诺夫飞机设计局,创建于1946年,主要负责运输机的研制生产,是世界领先的飞机设计机构之一。在这里,米克拉参与了安-225飞机的起降特性研究工作、安-140飞机的试验试飞工作,并负责安-148、安-180、安-218飞机的机翼设计工作等。其中,安-225飞机是一架起飞重量超过600吨的超大型运输机,也是目前全世界最大的飞机,机身全长84米,主翼翼展88.74米,有效载荷250吨,背上可以背负一架航天飞机。
米克拉的“专一”为他积累了丰富的飞机设计经验,42岁就已经担任安东诺夫航空科技联合体的首席工程师。正因为技术水平过硬,米克拉在参与ARJ21新支线飞机项目相关设计工作时,给时任一飞院院长的郭博智留下了深刻印象。
2009年,米克拉向中国商飞公司伸出橄榄枝,希望参与到中国的大飞机项目中来。当时,上飞院承担了大飞机的设计研发重任,正是求贤若渴的时候,郭博智院长立即带队远赴乌克兰,对包括米克拉在内的9名技术专家进行考核,最终选取了2名专家来华工作。
“他的技术能力很强,几年前合作时就留意到他了,后来他说想过来,我们就专门去基辅面试他。”郭博智对记者说:“他干活很‘钻’,以前也干试验试飞、起降特性等,但他觉得最喜欢的还是设计机翼,所以提出来想专门干机翼,我们同意了。”
“现在我基本上只从事我最喜欢的机翼气动设计工作,这份‘专一’的工作给了我足够的自由度和愉悦感,我很享受现在的工作。”米克拉微笑着说。
让飞机飞得更快、更远
客机的机翼设计是飞机整个气动外形设计的核心,也是一直困扰着我国民机设计师们的大难题。由于我国着手研制民机时间较晚,并且大都是30吨以下的中轻型飞机,所以ARJ21新支线飞机开始设计的时候,机翼问题令设计师们很是头疼。
最难的是飞机在巡航状态下的设计。“飞机在高速飞行状态下,空气中的气流流经机翼表面时,会对机翼产生一个阻力。当飞机以接近音速的速度飞行时,机翼局部气流的速度可达音速,从而产生局部激波,这会使空气阻力急剧增加。同时,激波还会造成流经机翼和机身表面的气流出现紊乱,令飞机剧烈抖动。”上飞院总体气动部副主任设计师张淼告诉记者。
“米克拉运用的超临界机翼设计方法,可以将产生的激波延后和减弱,从而大大提高飞机的巡航速度。”张淼说:“比如传统的机翼设计方法可能在飞机以0.7倍音速飞行时,就会产生激波,超临界机翼设计则能让飞机以0.78倍音速飞行,而飞行速度本身是衡量一架飞机性能的重要指标。”
超临界机翼设计不仅能让飞机飞得更快,还能让飞机飞得更高、更远。“升力系数、空气密度与其他因素的乘积等于重量”,上飞院总体气动部的张美红给记者写了一个计算公式,解释说:“在不考虑其他影响因素的情况下,同等重量的飞机,它的升力系数越大,空气密度就可以越小。”超临界机翼给飞机较大的升力系数,这就允许飞机在空气较稀薄、较高的高空飞行。同样地,超临界机翼让飞机阻力更小,耗油量更小,配备同样大小油箱的飞机可以飞得更远。
“机翼一体化设计”理念是米克拉提出并且应用到C919大型客机上的先进设计思想,即在机翼设计之初就将发动机对机翼的影响考虑进去,这比传统的先设计好机翼、再修正发动机对机翼影响的方法先进,可以大大减少后期修正工作量,缩短设计时间。
“因为发动机短舱安装在机翼前下方,会给机翼上下翼面流场造成影响,所以在设计好机翼后要进行大量的修正工作,‘机翼一体化设计’可以提前考虑这个影响,从而减少后期的修正工作。”米克拉说。
爱画“圈圈”的设计师
机翼设计是飞机气动外形设计的核心,而机翼剖面设计则是机翼设计的核心。在米克拉的办公室,记者看到他的工作成果——数不清的环形曲线。这些曲线都是飞机机翼剖面。在记者看来,这些曲线大都“长”得差不多,看不出太大不同。但米克拉告诉记者,在设计机翼剖面时,哪怕差个几毫米,对于飞机整个气动性能都有巨大影响。真可谓差之毫厘,谬以千里。
“我们知道,飞机之所以能够在空中飞行,全靠机翼产生向上托起的力,所以飞机机翼哪怕厚那么一点,都有可能改变飞机的整体性能。”米克拉比划着告诉记者。
米克拉每天的工作就是“画”这些看起来差不多的曲线,一天天,一年年。在设计C919大型客机机翼之初,米克拉与设计团队先后设计了2500多副机翼,并从中选取了2副进行优化设计,最后挑出一副参与并通过了机翼设计方案评估,这当中涉及上万个剖面的设计,工作量巨大。
在机翼设计方案选定后,剖面图并非敲定不变了,而是要根据飞机其他设计的变更不断修改。“飞机机翼或者机身有任何设计变更都会对机翼产生很大影响,比如有根电缆必须布经机翼外表面,那么在机翼剖面上就会产生一个小突起,造成气流紊乱,增加飞行阻力。设计师必须重新设计剖面,消除这个小突起引起的气流紊乱。而一个剖面变了,其他剖面就得跟着变。”米克拉的同事向传涛说道。
“如果没有对工作的兴趣和热爱,他可能坚持不下来,至少干得没这么开心。”向传涛说:“他就爱跟数字打交道,那些在别人眼里枯燥的数字和曲线,在他眼里其乐无穷,他每天上班就开始对着电脑计算,一算一整天,也不觉得无聊,我觉得他天生就是干这行的。”
在中国生活得很开心
性格内向的米克拉寡言少语,聊起技术问题,他一脸严肃,但谈到家乡白俄罗斯,脸上立即流露出少有的温柔。“我的父母现在还在白俄罗斯,我每年会回家探望他们两次,帮他们干点农活。刚开始参与ARJ21新支线飞机研制那两年,工作非常忙,我都没空回家乡,心情有点烦闷。不过现在好了,有了ARJ21的经验,C919大型客机做得顺利多了,我每年都能保证回家探亲。我的父母知道我在中国过得很好,他们也很放心。”
“在中国生活得很开心”,米克拉经常跟朋友聊起现在的工作生活,以前的工作伙伴中有一些也萌生了到中国工作的想法,而“举全国之力,聚全球之智”的中国商飞公司正值用人之际,对乌克兰的技术专家非常欢迎。5年来,米克拉先后介绍了增生装置设计、风洞试验、操稳特性研究等方面的7名技术专家来华工作,为公司引进人才、加强国际合作做出不小的贡献。
谈起对未来工作的展望,米克拉显得信心满满,他说:“中国的民机设计水平在经过ARJ21之后,得到了显著提高。就拿机翼设计来说,由于以前中国研制的飞机都比较小,而且一直以涡浆客机为主,所以在研制ARJ21新支线飞机的时候,可以说基本不具备设计超临界机翼的能力。但是现在研制C919大型客机,你可以看到,中国已经掌握了设计超临界机翼的技术,可以独立开展相关设计工作,这种进步是显而易见的。我们有理由相信,将来在新项目上马的时候,中国的技术水平会进一步提升,而我自己也准备在新项目实施的过程中提升水平。”
米克拉眼中的中国商飞公司充满朝气,机会无限。“你看上海,这个城市的变化多么大,经常有新的、现代化的高楼拔地而起,让人感受到向上生长的蓬勃生机。公司呢,这么多年轻的设计师,他们5年后就会成长为技术骨干,随着项目的成功实现自己人生的成功。”
米克拉最喜欢在清晨的复兴公园跑步,这能让他保持清醒的头脑和健康的体魄。他说,跑步的时候自己常想,这样的工作、这样的生活多好啊,他要这样一直跑下去。