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他让飞机在空中“说话”

2019-12-09 来源:南方杂志 作者:史成雷

  

  刘宇辉主导研发的飞机远程诊断系统,实现了让飞机在空中“说话”,打破了国外技术垄断

  ◎《南方》杂志记者∕史成雷 通讯员∕陈殊 发自广州

  ◎本文责编∕郭芳

  工匠感言

  这是一条永无止境的长征路。因为更新一代的飞机在引进,更严重的技术垄断正在发生。必须使用更新的技术,积累更多的技术储备,才可能解决这些已经发生或即将发生的挑战!

  ——中国南方航空公司高级工程师刘宇辉

  2019年10月1日,庆祝中华人民共和国成立70周年大会在北京天安门广场隆重举行。

  在群众游行环节中,来自中国南方航空公司(以下简称“南航”)的刘宇辉,与小米集团董事长雷军、三一集团董事长梁稳根一起,同处在“改革开放”篇章、主题为“春潮滚滚”的方阵彩车上。

  “现场感受到新中国70年来的宏伟巨变,内心感到无比自豪和骄傲,也更加坚定了我为国家、为中国航空事业努力奋斗的决心。”刘宇辉告诉《南方》杂志记者。

  作为受国务院国资委邀请乘坐彩车的唯一一位民航人,刘宇辉的身上有着诸多荣誉:2018年被国务院国资委评为第三届“央企楷模”,2019年获得全国和广东省五一劳动奖章荣誉。2019年9月,被人力资源和社会保障部、国务院国资委授予“中央企业劳动模范”称号,其主导研发的“飞机远程诊断实时跟踪系统”获民航总局科技进步二等奖。

  飞机远程“听诊”的“中国方案”

  在南航机务维修控制中心的电子显示屏上,密密麻麻地布满了各种不同颜色的圆点。“每个圆点就是一架飞机,不同的颜色代表着飞机不同的健康状况。飞机出现任何故障,我们都能实时掌握,并提出解决方案,在飞机落地后及时进行维护。”刘宇辉介绍。

  而在20年前,情况并非如此。

  直到2000年,南航100多架飞机的发动机性能监控,还主要依靠飞行员在飞行记录本上手抄,事后录入电脑系统,工作效率很低。更为重要的是,飞机在到达地面以后才知道有无故障、故障在哪,才能开始判断分析、准备航材和维护,这种情况下很容易造成下一班次延误。随着南航飞机架次的快速增长,这样的效率已难以适应发展的需求。

  刘宇辉告诉《南方》杂志记者:“实际上,当时国际上有现成的故障监控系统,但收费很贵,而且我们只有使用权,不掌握核心技术。”时任南航机务工程部的领导找到刘宇辉,两个人一拍即合:必须研发出自己的故障监控系统。

  靠着杂志上一页关于欧洲空客公司AIRMAN(飞机维护与分析)软件的介绍和一台电脑,刘宇辉就这样踏上了未知的征程。

  在这个征程的开头,大型原始数据的初始化分析是必须经历的过程。

  飞机不是国内造的,设备也不是国内生产的,加上飞机制造商对机载软件核心代码严格的技术封锁,要想读懂机载信息数据,困难远比刘宇辉想象的大。

  为了读懂飞机,刘宇辉主动学习飞机、发动机设计原理与飞机数据采集及其数据编码原理。他三天两头跑到维修现场去看、去研究、去问。渐渐地,他与南航一线维修车间的基层专业技术人员打成了一片。

  当时国内关于机载信息技术的研发管理还是一片空白,更别提故障监控系统。在软件设计之初,刘宇辉只能在厚厚的晦涩难懂的英文原版资料中寻找有用的信息,这无异于大海捞针。

  在刘宇辉的努力下,2001年底,基于波音777机型的南航“飞机远程诊断实时跟踪系统”(以下简称“远诊系统”)原型基本完成,让飞机在空中“说话”,为此后飞机的安全运行提供了一个“中国方案”。2006年,具有南航自主知识产权的“飞机远程诊断实时跟踪系统”成为南航获得的第一项发明专利,属国内首创。

  精益求精,技术攻关不止步

  远程诊断系统的研发成功,还只是第一步。如何推广使用到南航各种复杂的机型上去,才是系统真正发挥作用的关键。

  “每引入一个新的机型,就意味着需要进行新一轮的开发。即使对同一种机型而言,随着业务需求的不断更新,升级开发也得跟进。”刘宇辉说。

  在2007年之前,远诊系统并非公司正规项目。系统的使用推广,只能依靠刘宇辉一个人点对点去跑、去教。仅2004年,针对南航深圳分公司波音B747机载信息软件的调试,刘宇辉半年内跑了13次,累积搭车往返5600公里。炎热的停机坪上,温度甚至高达50℃。

  那几年,从东北到海南,刘宇辉几乎跑遍了全国。

  与此同时,南航的新飞机越来越多,飞机上的信息系统越来越复杂。2007年,刘宇辉在领导的支持下,牵头成立了“机载信息室”,组建了团队,结束了一个人单干的历史,也拉开了远诊系统深化应用、全面推广的序幕。

  在随后的几年时间里,刘宇辉和他的团队,先后攻克了波音777、空客A320 系列等机型远诊系统基础功能模块,基本满足了南航机务排故、机载设备故障数据实时获取等基本业务需求。

  2012年左右,南航同时引进空中“巨无霸”A380客机和波音B787梦想飞机,这给刘宇辉的团队带来了巨大挑战。“一架波音B787每航班产生的数据量,大约是波音B777的10倍;一架空客A380每航班产生的数据量,大约是空客A320的20倍。再加上国外厂商的技术壁垒,研发难度之大,可想而知。” 刘宇辉说。

  在随后的两年时间里,刘宇辉带领团队打了一场艰苦卓绝的技术攻关战。

  提起那段时光,刘宇辉仍然感慨:“这两种机型的全英文材料就有40GB。下班后,除了吃饭睡觉,我就坐在电脑前加班写代码。时间久了眼睛受不了,电脑屏幕从14寸变成21寸,再变成35寸。”

  2013年、2015年,刘宇辉所在的团队分别研发成功两种机型的远程诊断系统模块,不仅为公司节省下几千万美元的软件购买和服务费,更积累了针对新一代电子化客机健康监控系统的研发经验。

  “作为一名党员,更要坚持工匠精神,服务人民美好生活。”刘宇辉说。

  2016年,刘宇辉带领团队自主研发的远诊系统第4代原型面世,标志着南航对于飞行大数据的研究全面进入工程应用阶段,先进性达到国际先进水平。

  坚定走自主创新道路

  “刘宇辉态度认真,对技术狂热。他能影响周围的人,让大家一起干好一件事情,所以整个团队合作起来很有凝聚力。”与刘宇辉一起工作了9年的同事宋剑如此评价。

  近几年来,南航的飞机保有量快速增长,经由刘宇辉的团队负责机载信息维护的飞机已经达到了700架左右。刘宇辉也越来越忙,基本保持着每晚8时30分到凌晨1时加班写代码编软件的工作习惯。“我曾经向家人承诺,45岁以后再也不加夜班。而今,这个承诺继续在延期。”刘宇辉说。

  本来,刘宇辉完全可以不用那么忙。在有些人眼里,他干了很多“不该干”的工作。在研发远诊系统的时候,有很多因素可以让刘宇辉打退堂鼓:没有固定研发资金,且只能利用业余时间研发,个人也不会多拿一分钱,还要经常加班加点。

  “但我一直坚信,飞机远程诊断系统研发是一件非常有意义的事情。”刘宇辉说。

  2010至2012年,中国商飞公司为了国产大客机研发工作,先后派送了10余名工程师来到“机载信息室”深入学习远诊系统及其机载设备工作原理。在2年时间里,刘宇辉团队毫无保留地将系统的知识传授给商飞,还一起完成了40余万字的项目专著,为2015年中国自主研制的大型客机下线做出了应有的贡献。

  2017年,刘宇辉在南航工会的支持下,成立了刘宇辉高技能人才创新工作室。创新,成为这个10人团队的重要工作。仅2018年,通过团队研发成功、进入公布阶段的专利就有3个。

  “很多人说,你们是生产单位,又不是科研单位,每天对着飞机的技术通告查查问题就行了,搞什么创新呢?但我们这些年的实践证明了,国外的技术封锁始终严重,自主创新是南航乃至我国航空业走上高质量发展的必由之路。”刘宇辉说。

网编:卢志科

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