“中国跨度”让飞机诗意栖居

航空工业规划　王晓旭

在全世界惊羡于中国速度的时候，一群航空人正在创造前所未有的“中国跨度”。以赵伯友为代表的中国设计师们，正在挑战新的纪录，为北京大兴新机场打造一个跨度405米，可同时容纳12架飞机维修的庞大无柱空间。他们的专注、用心，正在用“中国跨度”给大飞机造一个诗意的家。

2017年，刚接到北京大兴新机场南航机库的设计任务，韦恒还有点懵。

来到中航规划总院，成为一名结构设计师虽然只有短短3年时间，韦恒已经跟着师父赵伯友做了包括马尔代夫马累国际机场在内的好几个大项目，再加上“初生牛犊不怕虎”的锐气，他几乎没有怕过什么任务。

但是这一次的任务，让他本能地想拒绝。

结缘机库

“对，跨度405米、进深110米、大厅净高30米，可同时容纳12架飞机的维修机库。”师父赵伯友缓缓说道，“比我们之前做的亚洲跨度最大的首都机场A380维修机库跨度还要大50米。”

安全是航空的生命线，机库是保障维护飞机安全运行的关键所在，在机场土地面积紧张、限高要求严格等条件下，大跨度机库成为经济可行的首选方案。可随着跨度的提升，设计难度也随之成倍数增长，这个道理韦恒是懂的。

“我跟您做。”跟着师父赵伯友，韦恒就吃了“定心丸”。他知道，自从1997年，师父跟着他的导师现场观摩学习了全国勘察设计大师刘树屯前辈设计的“153米+153米”跨北京首都机场四机位机库后，他就潜心大跨度结构设计，这是在给飞机建“家”。1998年加入中航规划总院之后，更是因着这份热爱和这个设计“国家队”的积累，不断将这个跨度纪录拉大，再拉大，一系列的发明专利，还有师父柜子里厚厚的一沓笔记本，就是最大的“底气”。

“好，老规矩，关键节点的计算还是要配合手算，不能被计算机牵着鼻子走。”赵伯友交代道。

“明白了，师父。”就这样，韦恒加入了北京大兴新机场南航机库项目设计团队，并且在随后的700多个日日夜夜，看着这个“亚洲第一跨”在师父和整个团队的努力下，一点一点成了形。

颠覆中传承

“传统方案在这个项目上可能不适用”，会议室里传来争论的声音。

“我们已经试了十几种方案了，沿用原来的方案肯定没问题，结构专业安全责任最大，稳妥一些好。”

“我们结构专业是要在给定的条件下做出最优解，这不是最优解。”赵伯友坚持着。

韦恒知道师父是对的，可是投标日期日渐逼近，新方案迟迟论证不出来，实在不行，就只能用沿袭了十几年的“大门反梁”方案了。这样的方案虽然行得通，但是机库要扛着又重又高的“大脑袋”，伴随的就是超高的用钢量。

传承还是颠覆？韦恒也有点想不明白。

和师父顺路回家的路上，韦恒看着赵伯友紧锁的眉头，知道他还是没有放下这个问题。韦恒正准备说点什么，缓解一下师父连续多天的紧张情绪，突然见赵伯友眉头一松：“斜桁架！基于力的传递最短路线原理！”

对啊！用进深方向4道“W”形斜桁架和跨度方向2道“一”字桁架，将屋盖分割包围，可以有效地缓解大门桁架的压力，而且屋盖80%的荷载有望通过跨度小得多的斜桁架传递，传递路径短，提升结构效率！如果验算通过，这当然就是最优解！

韦恒也兴奋起来，他知道，有了方案，建模、验算又是一场硬仗。“回去得再喝一瓶西洋参口服液”，他默默地想。

诗意栖居

还是不行。

韦恒有点绝望了。虽然斜桁架的想法是好的，但是计算结果显示，屋面荷载并没有像预期的那样通过斜桁架传递，而且不论怎么调整斜桁架的形式都没有得到理想结果。时间的沙漏一点点流逝，投标截止日期像一块巨石压在整个项目团队心头。

“如果今晚再不成功就只能放弃，采用传统方案。”4月8日夜，赵伯友沉痛地告诉投标团队。

这一夜是惊心动魄的，破釜沉舟的决心让胜利的曙光重现。试验、验证、推翻、再试验，最终，赵伯友将网架厚度从8.5米减至4.25米，一项项华丽的成果呈现出来：杆件最大内力由6000吨降至不到4000吨，屋盖用钢量减少了近1500吨！

1500吨！足够再建一个标准足球场面积的屋盖了！

师父脸上终于露出了久违的笑容。

后来的日子，韦恒过得紧张又充实。

2017年5月17日，北京大兴新机场南航机库项目如愿中标，结构方案的合理性及低用钢量成为投标方案的一大亮点。

2017年12月，施工图全部完成，现场打下第一根桩，韦恒也随项目住进了四面漏风的工地板房，开始驻场设计。

2018年9月，机库钢屋架提升高度38.5米到位，机库正式封顶。

2019年6月，大兴新机场南航机库项目全面竣工，成为当之无愧的“亚洲第一跨”！

又是一个周末，赵伯友不知道是第几次来到大兴新机场，来看看这个从效果图变成现实的机库。韦恒知道，从项目开工那一天起，周末只要有时间，赵伯友就会开两个多小时车到项目部看看机库，像是看着自己逐渐长大的孩子。一片荒芜的工地现场，逐渐成了规模，道路也慢慢铺成，师父不用再在泥泞里开车，也不会遇到车陷进泥里的窘境。

竣工前的那个夜晚，机库里灯火通明，每一个人的心情都是复杂的。任务光荣完成，韦恒也要结束驻场生活，回到熟悉又舒适的家里。可他始终记得，那个夕阳西下的傍晚，师父带他看着开阔的远方，风吹过黄土，间或一些绿色的无纺布像植被一样铺在土上。

“你看到了什么？”韦恒问师父。

“诗意。”