2022年北京“最美科技工作者”｜張馳：探索中國下一代商用飛機
在北京市委宣傳部、北京市科協(xié)等部門組織的遴選活動中，清華大學(xué)教授、中國工程院院士江億等10名同志當選2022年北京“最美科技工作者”，并將作為2022年全國“最美科技工作者”候選人向中國科協(xié)推薦。讓我們一起來了解最美科技工作者的感人事跡，體悟他們身上的“愛國、創(chuàng)新、求實、奉獻、協(xié)作、育人”科學(xué)家精神。
中國商飛北京民用飛機技術(shù)研究中心高級工程師張馳，打造“靈雀”系列驗證機，將航空夢載體從紙飛機變成了中國的大飛機>>
撰文/記者 趙玲 圖文編輯/陳永杰
“張馳，快，哈一口氣，看看你的紙飛機能飛多遠？”童年的紙飛機承載著孩子們對于飛行的向往，隨著紙飛機越飛越遠，孩子們的歡笑聲也越來越大。從一架小小的紙飛機開始的航空夢想就這樣萌芽了。
光陰荏苒，當年折紙飛機的小男孩張馳長大了，他成為了中國商飛北京民用飛機技術(shù)研究中心項目預(yù)研總師、高級工程師，打造“靈雀”系列驗證機，將航空夢載體從紙飛機變成了中國的大飛機。前不久，在北京市委宣傳部、市科協(xié)等部門組織開展的遴選活動中，張馳當選2022年北京“最美科技工作者”。
“靈雀”自“夢幻”中誕生
從小，張馳就是個航空迷，最喜歡往田埂上一坐，觀察蜻蜓飛行時翅膀的扇動軌跡。留學(xué)英國時，他學(xué)的專業(yè)也與航空有關(guān)，還考取了飛機駕駛執(zhí)照，自稱是少部分“又會設(shè)計飛機又會開飛機的人”。
2011年，張馳懷著“想做中國自己的飛機”的念頭回國，加入中國商飛北研中心，做好“大展拳腳”的準備。但是工作一段時間后他發(fā)現(xiàn)，理想和現(xiàn)實之間存在落差，“更多時候不是在設(shè)計飛機，而是在寫報告，做各種論證，通過計算、分析的方式得出解決方案，就好像是在紙上造飛機。”張馳說，對方案的真實性，自己心里也有問號，“未來并不只是要被看得清楚，更要動手創(chuàng)造出來?！?/p>
▲張馳的夢想就是做中國自己的飛機 （供圖/張馳）
“既然真正的飛機暫時無法設(shè)計，那么能否把我們的論證概念，按照飛機比例縮小下來，再用無人機的技術(shù)進行試飛，來探索它的操縱性和穩(wěn)定性？”這樣想著，張馳在內(nèi)網(wǎng)上發(fā)了一條“英雄帖”：“你是骨灰級的航空愛好者嗎？你想造一架自己的飛機嗎？如果你有這樣的想法，那就加入我們吧！”
這個帖子很快得到各部門青年響應(yīng)。經(jīng)過篩選，最終留下7名核心成員，一同成立了“夢幻工作室”，目標是用“小飛機”驗證“大飛機”的前沿航空技術(shù)。他們將團隊自研的縮比驗證機取名為“靈雀”，希望它能夠靈動飄逸，且“麻雀雖小，五臟俱全”。
但是，“靈雀”項目的起步并不順暢。因為他們是用業(yè)余時間來參與，原則上不能占用工作時間。所以張馳必須在不耽誤本職工作進度的情況下，利用休息時間投入到“靈雀”項目中。且項目前期經(jīng)費投入很少，只有不到30萬元，“但我們充滿干勁兒，我堅信未來是要靠實干去創(chuàng)造的?！睆堮Y說道。
經(jīng)過11個月、4500多個工時的攻堅，2013年11月18日，“靈雀A”驗證機成功首飛。張馳回憶道：“其實‘靈雀A’很小，直徑只有2.4米，但是它給我們打開了新的天地。”
創(chuàng)新就要不懼失敗
2015年，內(nèi)蒙古試驗場，一架由夢幻工作室團隊花費兩年心血研制的驗證機剛起飛就失速失控后墜毀，團隊成員在沙漠上將飛機的殘骸一片一片全部撿了回來，并認真分析原因。他們沒有想過放棄，堅持在哪里跌倒就要從哪里站起來，兩年后，飛機重新被制造出來，并成功實現(xiàn)首飛。
▲張馳（前排左二）和夢幻工作室成員與“靈雀B”驗證機（供圖/張馳）
它就是“靈雀B”，主要驗證氣動控制技術(shù)。而團隊還有許許多多想要驗證的新技術(shù)，如無人駕駛、3D打印等。“靈雀C”驗證機的研發(fā)初衷是為了降低試飛員的風(fēng)險，重點探索無人機駕駛技術(shù)，采用常規(guī)構(gòu)型小型長航時無人機承擔機載系統(tǒng)飛行驗證任務(wù)。
在研發(fā)“靈雀D”驗證機時，團隊用到了3D打印技術(shù)，“為了成功打印出這架驗證機，我們推翻設(shè)計方案4次?！睆堮Y說，最先面臨的困難是沒有匹配飛機尺寸的3D打印機，為此，團隊在機型的設(shè)計上花了很多心思，給飛機合理“分塊”，再進行打印，同時通過反復(fù)進行強度測試、不斷改進飛機結(jié)構(gòu)來解決變形等問題。
2018年7月8日，國內(nèi)首架全3D打印的混合翼身融合（HWB）驗證機“靈雀D驗證機——信天翁”成功首飛。
隨后，團隊將目光投向氫燃料電池。2019年1月7日，“靈雀H”新能源驗證機在鄭州上街機場成功首飛，標志著中國商飛新能源飛機技術(shù)研究與探索進入了新階段。
從“靈雀A”到“靈雀H”，每一款“靈雀”機型的成功背后，團隊都經(jīng)歷了數(shù)不清的失敗。“我們在研發(fā)過程中，摔掉了大量驗證機?！钡珡堮Y從不氣餒。在他看來，驗證機的使命是尋找驗證飛行的邊界，“既然是在探索邊界，那么即使試驗機被毀掉，也會留下寶貴的實驗數(shù)據(jù)，我們可以認真分析數(shù)據(jù)，再次試錯?！?/p>
張馳認為，創(chuàng)新就是一個試錯的過程，如果做一件事之前就知道能成功，那就不算是創(chuàng)新。所以他很慶幸團隊從未放棄，哪怕曾經(jīng)受過“非議”，被認為是一群“玩航模的”，甚至被老專家語重心長地“奉勸”：“小伙子不要誤入歧途啊”，但幸好他們堅持下來了。由于“靈雀H”型號對氫燃料電池的探索具有廣闊的研究前景，張馳轉(zhuǎn)任北研中心新能源飛機項目預(yù)研總師，主要任務(wù)是打造中國商用飛機的“X飛機”，驗證新構(gòu)型、新能源、超音速和智能化等未來商用飛機技術(shù)發(fā)展方向，為中國下一代商用飛機進行最前沿的探索。
航空要從娃娃抓起
或許是因為自己從小喜歡航空，所以張馳堅信“航空要從娃娃抓起”。為了激發(fā)更多孩子的夢想，他經(jīng)常參加航空科普活動，“客串”航空專業(yè)顧問、校外指導(dǎo)教師。
在2018年舉行的“2050”活動（指的是“年輕人因科技而團聚”的非營利活動，由杭州市云棲科技創(chuàng)新基金會與志愿者共同發(fā)起）上，7名來自北師大二附中航模社的孩子制作了一個巨大的“紙飛機”在會場飛行3圈后穩(wěn)穩(wěn)回落，引來觀眾們的驚嘆。張馳正是這支年輕團隊的航空專業(yè)顧問和校外指導(dǎo)教師。
張馳回憶，起初主辦方擔心安全，不允許飛行展示。在多方溝通之后，主辦方讓了步，稱“只要連續(xù)30圈試飛不出現(xiàn)問題，就允許展示飛行”。于是孩子們帶著這架2.4米長的航模飛機，一點點調(diào)整飛機的重心和內(nèi)部強度，試驗飛機飛行之中遇到的轉(zhuǎn)彎等問題，經(jīng)過5個月更新迭代、近3000圈反復(fù)飛行打磨，才終于通過考核，得以展示飛行。后來，團隊中有3名學(xué)生都學(xué)習(xí)了航空相關(guān)的專業(yè)。
▲張馳擔任北京2022冬奧會火炬手（供圖/張馳）
“只要你們敢想，我就想辦法為你們創(chuàng)造實現(xiàn)夢想的機會?！边@是張馳的承諾，而他自己也有個小小的“夢想”。他希望某一天來中國商飛應(yīng)聘的人可以跟他說：“我是聽了您的航空課，才對這個方向有了興趣。”2019年，他的這個目標實現(xiàn)了—他收到了一位年輕人的簡歷，面試時，這位年輕人點名要加入夢幻工作室。原來，他在大三時上過張馳的一節(jié)課，“雖然只有一面之緣，卻給我留下深刻印象，畢業(yè)時我就立志要加入您的團隊。”
在張馳的人生“航線”上，夢想占據(jù)了主要的地位。打造中國商用飛機的“X飛機”，嘗試在未來的航空運行體系中以電驅(qū)動的方式飛行，這是張馳現(xiàn)在的研究方向，也是一個充滿了未知和困難的賽道，但他堅信，只要心懷夢想，必將一往無前。
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