歼10C和霹雳15爆红全球！回望航空人施荣明与歼八战机的峥嵘岁月

二、航空人施荣明与歼八机的峥嵘岁月

当我们为歼-10C和霹雳-15的卓越表现欢呼雀跃时，不禁让人联想到我国航空工业发展历程中的那些艰难岁月和为之付出心血的前辈们。其中，施荣明先生和歼八机的故事便是这段波澜壮阔历史中的一个生动篇章。

1、施荣明：向往飞机、追求挑战

2023年11月13日，我们很荣幸采访到了原中国航空工业集团沈阳飞机设计研究所副所长施荣明先生。施荣明自1964年从哈尔滨工业大学毕业进入航空部601所（今沈阳飞机设计研究所）工作，到2014年退休返聘后仍不曾休息，为祖国的航空事业健康工作了近六十年。可以说，施老几乎见证了中国航空工业由弱到强的整个发展历史。详情查看《施荣明：从飞机结构设计到振动强度专家的转型之路》

2、揭秘歼八战机研发的峥嵘岁月

歼 8 飞机自 1965 年开始研制，1969 年首飞，到 1980 年批准定型，经历了十年试飞，解决了一系列技术问题，其研制过程标志着我国航空工业从仿制走上了自行设计的道路。在这一过程中，中国的工程师们遭遇并解决了大量具体的技术难题，而施荣明先生在其中发挥了关键作用。

1969年，我国自行设计的第一架高空高速歼击机——歼8飞机首飞成功

（1）排除炮击振动问题

歼 8 白天型飞机前机身安装有两门 30-II 航炮，这门炮是第一次安装在歼 8 飞机上，由兵器部一位留学捷克的专家为歼 8 量身定制。它威力巨大，炮弹直径达 30mm，有着世界最大的后坐力，且没有减震，为硬撞击。在设计初期，按照使用载荷 60000N 乘以安全系数 2，即 120000N 设计载荷去设计，后续加强后又将设计载荷加大到 160000N，地面实弹射击 500 余发，结构也没有发生损坏。然而，当航炮实际安装到飞机上，在地面和试飞过程中进行炮击试验时却出现了严重问题。最严重的一次，炮击导致飞机的冷气导管断裂，冷气泄露使飞机着陆时无法有效刹车，险些造成严重事故。

施荣明带领振动强度团队对这一问题展开深入分析。研究发现，主要有两方面原因导致故障发生。其一，这门炮的载荷确实较大。按照设计协议，航炮单发后坐力数值最初是 60000N，1971年试验大纲中确定单发、连发后坐力最大值不超过 80000N，结构静强度就按照 2 倍安全系数 160000N 设计。但在实弹打靶中，测得最大连发后坐力已达到 120000N，许多满应力设计部位的材料已经进入塑性区，一些应力集中部位（如孔边、下陷、焊缝等）尤其严重，在多次炮击高应力重复荷载作用下，发生了低周疲劳破坏。其二，炮击导致系统的整体动态响应大。因为航炮安装在其支持结构上，在炮击载荷作用下，飞机结构会产生动响应，这一响应与结构的动力特性有关。通过数值计算发现，在炮击载荷作用下，动态响应随着支持刚度的增加，呈增加 - 下降 - 增加 - 下降的非单调曲线。航炮最初的支撑设计，恰好处于第一阶频率对应的广义刚度上，此时结构的动态响应非常大，所以导致了航炮附近承力结构的破坏。

虽然最终找到了改进方法，但空军机关为保险起见，采取了更换航炮的办法，采用了双管 - 23 航炮，增加了缓冲簧系统，使航炮的后坐力减小到原来的 28%，且连发载荷不叠加；另一方面对航炮的支持系统进行结构动力学设计，使系统得到最佳响应值。最终歼 8 全天候型飞机配装的 23-3 航炮，匹配曲线的响应值处于低谷附近，成功解决了这一故障问题。通过对歼 8 飞机航炮故障的排查和分析，施荣明和沈阳所的工程师们总结出了非常重要的原理。后续应用这一经验，不仅解决了歼 8 飞机上的问题，还解决了武装直升机、乃至后来的歼 11 飞机的炮击响应问题，甚至相关经验还应用在了民用产品振动台的夹具设计中。

（2）排除液压导管破裂问题

1980 年 6 月 25 日，歼 8 全天候型 S05 号飞机进行首次发动机地面开车时，又发生了一起严重事故。试车不到 10min，飞机着火，整架飞机烧毁。经过排查，发现是当发动机转速达到某临界值时，发动机机匣上的液压导管断裂，高压红油喷出，引燃了飞机油箱。为寻找液压导管破裂的原因，施荣明带领团队在试验飞机上进行故障再现测试。测试重复了烧毁飞机试车过程中的发动机状态，并在液压导管上粘贴了应变片和加速度传感器。在发动机运行的特定条件下，液压导管上的总应力水平较高，有一处应变片已达到 292MPa，且动应力占总应力的 92%，可知液压导管破裂的主要原因是动应力造成的损伤较大，致使导管寿命较低。最终排查发现，这起严重事故是由于发动机上输油的液压导管和发动机的特定工况频率发生共振。液压导管自身的固有频率在 535Hz，发动机在该额定工况下的工作频率约在 528 - 540Hz，恰好位于导管的固有频率范围内。最后，针对这一故障采取的处理方式是，一方面改用两台液压泵，减小管内液体流速，另一方面直接将原泵出口的钢管改为软管，极大改变了管路系统的固有频率。经改进后，歼 8 系列飞机的液压导管再也没出现过破裂故障。

经过这次严重故障，施荣明领导的振动小组被从系统组中的一个小部分，单独提拔成了一个振动专业组，飞机设计师们也认识到了振动问题的严重性。在施荣明主编的《飞机结构振动设计与试验》一书中，包括前面两个例子在内，共记载了 9 个关于歼 8 飞机的振动故障实例，每一例都详细介绍了问题出现的原因、相关数据、排查方法，也给出了最后的解决方案。

四、施老亲授振动设计与试验培训
   

为了帮助研发工程师更好的理解并掌握结构振动设计与试验的关键技术，2025年5月24-25日，仿真秀将再次邀请施荣明老师来北京授课《基于GJB150的结构设备振动设计与振动试验培训》线下培训。考虑到施老师85岁高龄，本次培训将为最后一期，欢迎各位感兴趣的用户报名。

该培训基于GJB150标准，系统讲解结构（设备）振动设计与振动试验方法，以歼八机为例，讲解振动设计和振动试验应掌握的基本理论和概念，讲解了振动设计如何对标实验，以及用什么方法来模拟振动环境试验，帮助用户能够更好的完成工作。

《基于GJB150的结构设备振动设计与振动试验培训》

结构（设备）振动设计与振动试验培训涵盖

扫码报名获取培训通知

我们将为前20名报名用户赠送施荣明主编的《飞机结构振动设计与试验》书籍一本，书中共记载了9个关于歼8飞机的振动故障实例。每一例都详细介绍了问题出现的原因、相关数据、排查方法，也给出了最后的解决方案。非常精彩！

这些内容也将在施荣明老师主讲的结构振动设计与试验线下培训详细讲解。目前此书已经绝版，赠送将按照报名顺序发放，仅限前20名，先到先得。

1994年，施荣明调任沈阳飞机设计研究所副所长。在担任副所长期间，仍然坚持做振动专业工作。为此，施荣明还总结自己多年从事飞机结构振动工作的经验，编著了《飞机结构振动设计与试验》，主编了《现代战斗机结构动强度设计技术指南》等专著。施所长还主导了沈阳飞机设计研究所的知识工程工作，用先进的管理体系，将沈阳所的设计研发能力提升到了新的层次。

五、写在最后

施荣明先生和他的团队在解决歼八机问题过程中展现出的坚韧不拔的精神、严谨的科学态度以及卓越的专业能力，为我国航空工业的发展积累了宝贵经验。正是有了像他们这样一代又一代航空人的努力，才有了今天歼 - 10C 和霹雳 - 15 这样先进的武器装备。从歼八机到歼 - 10C，从最初解决基础的技术故障到如今打造世界一流的战斗机与导弹组合，我国航空工业实现了跨越式发展。这种发展不仅体现在装备性能的提升上，更体现在技术创新能力和人才培养体系的完善上。

如今，歼 - 10C 和霹雳 - 15 导弹在国际舞台上的爆红，是我国航空工业发展成果的一次集中展示。它让世界看到了中国航空技术的飞速进步，也让我们更加铭记那些为我国航空事业发展做出贡献的前辈们。在未来，相信我国航空工业将继续秉承前辈们的精神，不断创新，为国防事业的发展和国家的安全稳定提供更加强有力的保障，创造更多让国人骄傲、让世界瞩目的辉煌成就。让我们共同期待我国航空工业在未来的天空中绽放更加绚烂的光彩。