凿空拓荒  开掘灵源  

——中国黑匣子诞生、 发展纪实

● 中航工业陕西千山航空电子有限责任公司  蔡嘉俊

一

    1991 年 10 月 16 日，在北京二＋一世纪饭店的中心会议室，千山电子仪器厂（改制后称陕西航空千山电子有限责任公司）时任厂长李克贤高高举起了 TSO机载测试设备适航证书，面对闪烁的镜头，激动地难以自己。本厂首创的飞机“黑匣子”，获得了中国民航管理中心所领发的中华人民共和国第一部TSOA 机载设备适航证书，证书编号为： 0001 。

    此前，中国机载的“黑匣子”（飞行参数记录系统）均属舶来品。
 
    1985 年 12 月 29 日，千山厂高级工程师张锡金来到西安试飞院，参加国产“黑匣子”的方案论证会。可当他躺在招待所的床上时，辗转反侧难以成寐。“黑匣子”这个能破译空难之谜的刚刚走进国人视野的飞行参数记录系统，以其独特魄力诱惑了多少国防企业和科研单位，他们个个“张网以待”，志在必得。他更清楚，本厂当时正被经济滑坡的颓势所困扰，而“黑匣子”研制工作已启航三载，科研经费已呈显出断炊之窘，如果方案不能通过，那工厂的一切付出都将成为无言的结局。

    三尺剑胸中装，凭借的是深厚的内力和勇气，凭借的是过人的才华与胆识。这位中等身材，微笑后面堆满才思的总体设计师，在第二天的方案论证中从容不迫，方案论得大气、独到、精深，犹如操琴大师一般，不断地振颤着听众的心弦，一致赢得了专家与领导们的青睐。最后，空军司令部、民航总局的领导一致认为，可将这一历史课题赋予千山厂。
这样，地处秦巴僻域的千山电子仪器厂赢得了研制“黑匣子”的立项。

    其实，早在 1982 年以前，千山厂就全面鸣奏起研制“黑匣子”的畅想曲：磁带机、译码器、采集记录器、数据发送器、功能试验器 … …

    真正意义上的“黑匣子”，除了能鉴定飞机质量，监控飞机故降的功能外，至关重要的一个环节，就是具有防坠毁壳体。

    1983 年，老高工王长发担任了壳体研制组组长。他和另一位老设计师徐力亚一道，徐霞客一般遍访“名山大川”，探求到了一种稀贵金属，经过合成冶练，使它的机械性能大大提高，形成了防坠毁壳体材料。

    次年春，第一批防护壳体在崭新的超塑工艺中脱颖而出。可厂内当时尚不具备试验手段，王长发和徐力亚只得背上样品奔赴无锡作穿透和冲击试验，到西安作火烧试验，到舟山作海水漫泡试验。

    人们会问：当飞机从万米高空坠落时，当飞机残骸被烈焰熔毁时，当飞机被海水数日漫泡时，“黑匣子”锁定的数据不丢吗，凭什么？凭得是机体不变形，不烧毁，不浸蚀。而这一切，都将仰仗于防坠毁壳体。这金刚不败之身，实验中必须承受重力加速度 1000g 的冲击；承受 226.8kg 自由落体锥锋的砸击；承受2.26T力5分钟的静态挤压；承受1100 ℃ 火焰 30 分钟的烧烤；承受海水 36小时的浸泡，而匣内的信息数值仍能准确无误地解读。指标可谓严酷矣。当他们背负着一双双期待的目光走完几处试验基地后，样机除了静压试验合格外，其它参数均锁瓶颈。但经过一个短暂的沉寂，他们重新鼓起勇气，从头分析合金配方，逐项探索冶练工艺。在冶金研究所，他们同技术员一道检查工艺流程，同工人一道炉前看火，犹如太上老君练丹一般，重新练就了一批壳体材料。经检，满堂红。

    1988 年，七个寒暑过去了，研制组为国产“黑匣子”赋予了生命主体，样机送西安试飞中心定型试飞。

    它与法国“黑匣子”达明 V 同机校验。随机试飞的几位设计员每飞完一个科目，都要从一个小圆洞里钻进后舱去检修或调试“黑匣子”。酷暑下，火鏊一般的机场上温度陡然上升，迫使他们只能穿一件背心和裤衩操作。即便这样，滚滚热浪和通体大汗使他们阵阵眩晕。特别是张锡金，臀位上长出一个肿块日见隆起，折磨得他苦不堪言。本来，西京医院曾暗示，此患不治后果难料，可他能在此时丢下活儿的去住院吗？不能。

    样机经受了高度、高速、颠簸、波峰的极限考验。试飞院作为权威机构，在鉴定书上结论：性能达到和超过国外同类产品。

    1990年 7 月，诞生于陕西汉中的第一部国产“黑匣子”，为取得中国民航局颁发的适航证书—— TSOA ，中国民航西安航空器审定中心派专家开赴陕西汉中，为FJ 一 30 型防坠毁飞行数据记录系统进行审理。可这时，已担任设计所副所长的张锡金，臀部肿瘤一路恶化，肿块迅速突起，身体已不能落座了。他在整个适航检查中，只能站着回答审查组的提问。机组成员和其它知情人痛心得不忍目睹啊！可这总体角色他人无从代劳。他硬是在病痛中挺过来了。适航检查通过了。

    然而，这位正值盛年，享受政府特殊津贴的专家，已经病入膏肓，在适航证颁发不久，带着对航空事业的无限依恋，带着对课题探索的种种遗憾，带着对同志们的深情厚义，永远地告别了人生，告别了他魂牵梦萦的事业。

    中国飞机“黑匣子”诞生了

    那是个令人难忘的日子，1991年10月16日，当李克贤厂长高擎TSOA机载设备适航证书时，无不感慨万千。这个不朽的成果，凝聚了多少千山人的心血和汗水，也凝聚了多少人的追求和拼搏哇！更有那忘我劳动，荷肩不息的科技精英，以置于病将不起，埋骨征途，怎不叫人扼腕叹惜。他的双眼阵阵潮润，灯影重迭。

    第二天，新华通讯杜通电全国，《 人民日报 》、《光明日报》、《 中国科技报 》、《工人日报 》、中央电视台、中央人民广播电台 … … 数十家新闻单位向世界报道了飞机“黑匣子”在中国的“0”的突破。

    从此，在中国航空工业的科技的领域中．又增加了一位被人倍加推崇的宠儿。国人曾为它感到豪迈：中国有了自己的飞机“黑匣子”。

二

    千山厂搞成了（FJ-1 、 FJ – IA）第一代飞行参数记录仪，搞成了（FJ-30） 第二代飞行参数记录仪（民航“黑匣子”) , 可第三代“飞参”（战机“黑匣子”）还不曾搞，老外有了，我们没有行吗？

    将早期“飞参”创立为现代意义上的“黑匣子”，绝非等闲之举。它必须打破传统思维定势，重新来一番“谋篇布局”。千山厂已把民航“黑匣子”送上了苍穹，但军机“黑匣子尚未触及。厂内一位名不见经传的年轻人却放眼世界，描绘出一套标新立异的原理设计，两载岁月从未间断过．这位年轻人叫李晋远。

    1989 年 10 月，李晋远向工厂提交了一份战机“黑匣子”的设计方案。因其设计构思先进、灵活、可命性高、操作维修方便，特别是具有杭坠毁壳体，引起了厂领导和技术主管部门的极大兴趣。很快，工厂将方案呈报空军司令部。空司科研部及时来厂考察井明确表态，支持新“飞参”上马。

    1989 年 10 月底，新“飞参”立项的机会终干来了。经工厂和航空工业部的种种努力，终于使 FJ一20型军机“黑匣子”在歼七 C 大系统中得到了认可。工厂和成飞公司正式签约，“黑匣子”两年后要赶上“歼七 C ”的定型试飞。

    军机“黑匣子”研制组应运而生。李晋远担任总体设计师，姚勃担任室主任。为了追赶世界先进水平，创出国人新一代军机“黑匣子”；二是为了工厂的军品扩大家族，开辟市场领域，进而挽住经济滑坡的危势。他们面对的是一个缺乏样机、缺乏资料的困难状况，但他们初生牛犊不畏虎，勇敢地跋涉而去了。

    夏日的周未，人们或悠闲于田原，或潇洒于旋灯，而李晋远却猫在蒸笼一般的斗室里，苦苦追寻着他那个梦寐以求的“黑匣子”。

    夜，渐渐深了，待妻子一觉醒来，却不见了李晋远。她一气跑到厂大门，果然，设计大楼上他那间办公室亮着灯光。她的两眼模糊了。

    然而，新“飞参”一开步就遇到了屏障：一种名曰磁泡的固态存储器，可取代运带机的功能。机组多次实验，效果甚佳。可当李晋远和姚勃走访了一趟美国英特尔公司驻北京办事处时，却获悉此产品已不再生产。当时，工厂已在“饥馑”状态下投资数万元的研制费，磁泡采购又成了“水中捞月”，怎么办？

    此刻，厂领导的鼓励和支持，激发了他们扬帆破浪的无限豪情，义无返顾地投入到科研中去了。

    1990 年 4 月，千山厂重新创立的军机“黑匣子，方案论证会在成都召开。会上，设计方案一举通过。

    “黑匣子”的“中央处理器”一铺开，壳体研制便同步进行。

    当初，千山厂研制“FJ-30 ”时，曾采用一种稀贵金属作壳体。它符合美国联邦航空管理局推行的技术标准：TsO一C510 。如今研制“FJ一20”不仅要符合这个标准，而且要使壳体趋于小型化和轻量化。

    副总体杨军武，同其它设计员一道，经过了无数个岁月的反复调研，反复比较，在某家钢研所建立了外协基地。他们博采众长，合成了一种高性能的壳体材料，重量由 5kg 降低到3.5kg，体积也降低了三分之一。

    接着，他们又从另两个研究所探寻到了绝热和密封材料，突破了国外传统模式，开辟了新的防护原理，使壳体跨越到一个崭新阶段。这个抗坠毁壳体，于1993年获得了国家专利。

    时光荏苒，千山厂研制的FJ一20“黑匣子”系统，逐渐繁衍成几大系列，向歼击机、歼教机、轰炸机等机型覆盖而去。

    1993 年 4 月 19 日，蓉城的天空上．云际里一架歼七 C 战斗机正在作鉴定性试飞。试飞员凭着他高超而娴熟的技巧，潇洒地上起下落，腾跃出各种令人惊叹的航姿．

    不料，机身猛一抖，航速陡然下降，发动机的轰鸣声也听不见了。当时，机场上所有人都发出了惊呼，两眼都僵直了。这是空中停车，如不及时启动，那后果就难说了。试飞员总算凭了艺高胆大，又一次点火成功．拉起了向下坠落的机头，免去了一场不堪目睹的空难。事后分析事故原因时，却出现了各执一端的意见：有人认定是机械事故，有人认定是操作失误。此时，同机试飞的千山厂研制的“黑匣子”站出来判定：属于发动机故障。

    但是，并载的洋牌“黑匣子”却并未记录下什么。

    1993 年 11 月，“FJ-20 ”作为华夏第一代军机“黑匣子”，紧随民航“黑匣子”的步伐，接受定型审查。来自中航总公司、空司科研部、成都飞机公司 … … 二＋几个单位的近百名代表，再赴陕西汉中，他们严格审查了系统图纸、技术报告、文件、试验记录，最后定论：国内第一代军机“黑匣子”以专用计算机为核心，采用模块化设计和固态存储、数据压缩及抗坠毁技术，达到九十年代国际水平。可以设计定型，转入正式生产。

    中国，第一代军机“黑匣子”——防坠毁飞行数据记录系统，继民航“黑匣子”之后，从此横空出世，傲然长空。