在中国航空工业历史博物馆里“挖”宝
在中国航空工业的历史长河中深挖细掘
今天我们接着聊“三个一代”中的“预研一代”。回到航史馆第三展厅《改革 崛起》第二部分“航空科技重点加强”部分，1978年7月，在航空科学技术工作会议上通过的《1978—1985年航空科技发展规划纲要》中明确提出：“要瞄准新一代战斗机，组织开展以8个关键研究项目为中心的预先研究工作和10个专业共199个重大研究课题研究。”
而位列8个关键研究项目之一的“计算机辅助设计与制造”，是今天“挖宝”的主角。
1983年，航空工业在“六五”计划中将计算机辅助设计/制造及管理（CAD/CAMM）列入了预研重点课题，航空工业计算所、一飞院、强度所、中航西飞和西北工业大学的上百位专家在时任强度所所长冯钟越、时任一飞院总师陈一坚、西北工业大学教授杨彭基等的率领下，共同研制成功了当时国内集成度最高的7760计算机辅助飞机设计、制造及管理系统（7760CAD/CAMM）。
▲陈一坚
该系统成果后来被评为1986年国家科技十大成就之首，并荣获国家科学技术进步奖二等奖。
7760CAD/CAMM首次在陈一坚担任总设计师的“飞豹”飞机研制中得到实际应用，对“飞豹”的总体优化、结构有限元非线性分析等发挥了十分显著的效果。
艰难起步
“飞豹”飞机是国内最早开展计算机辅助设计的机型之一。
20世纪70年代末，计算机开始在国外大量使用，而国内还尚未普及。我国的导弹、飞机等高科技产品的设计，依然没有摆脱趴图板、拉计算尺的老路子，工作效率低、易出错，工程技术人员的劳动强度也非常大。由于“飞豹”飞机的先进气动力、强度、动强度等新技术的使用都离不开计算机设计、有限元分析等强力工具。陈一坚认为，既然设计规范发生改变，计算机应用就必须跟上。虽然当时硬件条件有限，但计算机辅助设计的新概念还是得以实施。
▲早期设计场景
“飞豹”开始研制的时候，改革开放刚刚起步。那时候一飞院只有一个X2机和DJS-7计算机，都是晶体管式的小机器，根本满足不了“飞豹”研制的需要。1982年，被任命为“飞豹”飞机总设计师的陈一坚，立即向航空工业部反映“飞豹”研制急需大型计算机的情况。历经40多天，他终于将当时最好的655计算机带回阎良。
“勒紧裤腰带”买计算机，现在看来绝对是一条正确的路！用了计算机以后，每个人的工作速度加快了几百倍，质量大幅提高，精确度也显著提升。
▲陈一坚汇报工作
以前飞机设计用的计算机都是手摇的。为了适应新的设计工具，设计人员就买了很多计算机方面的书籍、资料，自己先学，从头学起，看不懂的，就向计算机水平高的同志请教。陈一坚就是自己学编程，编完之后打孔有错的就在计算机上校正，上机有一大堆曲线再整理出来，就这样一点一点干起来。
新增655计算机的时候，正值“飞豹”设计最为繁忙的阶段，计算机在一飞院的应用得到全面普及。凡是有计算任务的专业，655计算机都有用武之地。
网络集成
接下来，计算机辅助设计要面对的问题就是数据传递。载荷算完之后，要算强度和结构，每个人的结果都很快，但是这么多数据如何跟下游的工作联系起来？将上游的计算结果输出，再输入到下游的计算机中，这样效率很低，质量也不高。
有一次，陈一坚在一本美国杂志上看到了计算机“集成”的概念，里面的几个框图让他颇受启发——能不能将已经计算出的数据通过计算机连接直接传给下游计算机？这样就减少了数据下载上传的过程，工作质量和效率可以大大提高。实际上，几乎是在同一时期，美国人也遇到了同样的问题，而且已经尝试着做起了计算机网络集成。
矢志攻坚
1980年3月，作为航空预研重点研究方向之一的计算机辅助设计/制造（CAD/CAM）项目，在航空研究院的组织下，由计算所等多个厂所与西北工业大学合作，在国内率先开展了CAD/CAM研究。1983年，航空工业在“六五”计划中将计算机辅助设计/制造及管理（CAD/CAMM）列入了预研重点课题，西安地区的计算所、一飞院、强度所、西飞和西北工业大学的上百位专家在强度所所长冯钟越、一飞院总师陈一坚、西工大教授杨彭基等的率领下，共同研制成功了当时国内集成度最高的7760CAD/CAMM系统。
项目最开始是在冯钟越领导下做起来的。1982年10月，冯钟越积劳成疾，不幸逝世。陈一坚接过重担，继续冲击。
▲陈一坚和杨彭基教授交流
当时，一飞院只有万次计算机，能力不够。正好计算所引进了德国的7760计算机，是当时最好的设备。最终，研制团队利用7760计算机完成了140多万语句的软件，做出了776OCAD/CAMM系统，使计算机辅助设计、制造及管理走在了全国各工业部门的前面。
到了1987年，研制团队计算出160多万条数据，最终获得了1987年全国十大科技成就奖。
7760CAD/CAMM系统是以“飞豹”飞机研制为背景发展起来的，其中的总体优化、结构有限元非线性分析、CAD/CAMM等先进的计算机技术都首先应用于“飞豹”飞机的研制，并取得了明显效果。
在应力分析方法上，陈一坚提出了全面开发应用有限元法代替传统的工程梁法，实现了从局部求解到全机求解的重大飞跃。在全机静力试验中，他提出了达到67%设计载荷即可首飞的决断性意见，这是对以往达到100%设计载荷方能首飞的传统做法的重大突破，大大缩短了研制周期。
7760系统之前，国内还没有系统的计算机辅助设计、制造及管理系统，只有零散的计算机设计。这个项目是国内第一次，而且是真正应用在飞机设计上。此后，该系统被广泛应用于航空工业多个飞机型号的设计、试制和制造与管理工作。这标志着航空工业在CAD/CAMM技术方面在国内处于领先地位。
致敬！
来源/《陈一坚传》、中国航空报社
责任编辑：向太阳
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