航空工业强度所所长王彬文:强度的技术效应会向各领域拓展

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这里是由中国航空报社为您独家呈现的2018珠海航展新闻官方直播间,这次采访的是航空工业强度所所长王彬文。

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中国航空新闻网讯:11月6日上午,第十二届中国国际航空航天博览会正式拉开帷幕,11月6日下午,中国航空报社在航展现场对航空工业强度所所长王彬文先生进行了专访。

中国航空报社:党的十九大报告提出了新时代的强军强国目标,做出了一系列重大部署,为国防和军队建设绘制了壮阔蓝图。航空基础科研院所作为国防和军队建设的核心力量,将如何发挥自身特色,支撑国家重器研制,深化高精尖研究,促进成果转化应用,助力航空强国战略落地?针对以上问题,本期有幸采访到航空工业强度所所长王彬文。王所长您好!

王彬文:中国航空报社好,各位网友大家好!

中国航空报社:王所长,听说强度所是一个略带神秘色彩的军工科研院所,可能大多数人还不熟悉。那么,首先还是请王所长向全国的网友简单介绍一下强度所是一个什么样的单位?

王彬文:好的,我下面想从三个方面来向大家做以介绍:

第一,强度所是个什么样的单位。强度所全称航空工业飞机强度研究所,又称中国飞机强度研究所,隶属于中国航空工业集团有限公司。强度所是我国唯一的航空强度研究和验证中心,肩负着国家强度专业研究的神圣使命,具有代表国家对新研与改型飞机给出强度结论的职能,是飞机研制中设计、制造、试验、试飞四个重要环节不可或缺的环节之一。同时,也为航空、航天、兵器、轨道交通等领域提供技术服务和产品支持。

第二,简单介绍一下强度所的发展历程。强度所属于典型的三线建设单位。1965年4月,党中央、国务院依据航空工业发展需求,决定在陕西铜川市耀县建立强度所,时称三机部六院十二所,至此拉开了我国航空强度发展的序幕。1967年为实现高空高速飞行的梦想,强度所转战秦岭北麓,突破了诸多热强度关键技术。1993年为适应新时期改革发展的需要,强度所总部迁至西安高新区。2007年为强化基础、提升能力,强度所新建阎良新区,建成了一批现代化、高水平的试验室,弥补了多项专业空白,整体科研能力和技术水平得到较大提升。2013年为支持大型客机研制,强度所主动作为、靠前服务,在上海浦东建设分部。在新时期,为践行军民融合、服务通航产业,2017年强度所与珠海市、通飞研究院等达成战略合作协议,未来将深度融入“珠三角”经济发展。简单来说可以用“扎根渭北、立足西安、融入阎良、挺进上海、谋局华南”来形容这53年的历史。

第三,介绍一下强度所目前的发展格局。近年来,强度所战略布局逐步优化,各项能力得到显著提升,已基本形成了“一个中心,两个新区”的发展格局,即以西安总部为研发创新中心,阎良新区为军机科研中心、上海分部为民机科研中心。目前,强度所整体科研试验能力和技术水平基本满足我国军民机的研制需要,也正在为我国航空工业的发展做出着越来越多的贡献。

中国航空报社:今天,我们在珠海航展现场看到了10月20日成功水上首飞的在研的、全球最大的水陆两栖AG600飞机。据了解,强度所在整个研制过程中作了大量工作,能否给我们简单的介绍一下。

王彬文:好的,我们知道AG600飞机是我国坚持自主创新、发展高端制造业取得的又一重大科研成果。这是航空工业研制全线通力合作的结果,强度所在这个研制体系中,承担了强度试验关键技术研究、结构疲劳手册编制、全机结构优化设计、元件/组件/部件/全机试验等大量的工作,这些工作对于型号研制具有十分重要的意义。其中,强度所高质量完成了数以万计的强度试验,充分验证了飞机的安全可靠;突破了起落架随动支持、高支柱起落架落震试验、水载荷静力试验等一批关键技术,为我国未来民机强度研究打下了坚实的基础;牵头编写了《大型灭火/水上救援水陆两栖飞机疲劳与损伤容限设计指南》,承担了工信部民机科研项目《大型水陆两栖飞机强度关键技术研究》,突破了诸多关键技术,为型号研制和适航审定工作提供了支撑。

其实,不止AG600飞机,再比如“大飞机三剑客”的其余两架也是在强度所经历了千锤百炼,做了大量卓有成效的工作后,才得以翱翔蓝天的。就拿大运的强度试验工作来说,强度所需要完成13000多个元件试验、140个组件试验、14个部件试验、3架次全机试验,要获得上万个精确的性能数据,才能为飞机进入实战领域奠定扎实的基础。总之,就是强度所承担的这些工作很重要,对于我国型号研制和航空基础技术的进步是具有重要意义。

接下来,我想告诉大家的是强度所建所53年来,完成了我国几乎所有新研或改型飞机型号的强度试验,比如改革开放40年来,就相继完成了歼8、歼轰7、歼10、歼11、空警2000、ARJ21-700、运20、歼20等全机级强度试验150余架次,部件级试验1500余项,组件及元件级试验300余万件次。尤其近三年,更是完成了42项全机试验,215项部件试验,15万件元件试验,共涉及26个型号的三种类型、四个层级的强度试验,涉及机型数十种,数量之大、类型之多,开创了世界航空史的新记录。

总体来说,目前强度所形成了国内能力最强、配套最齐全的地面强度验证体系,强度鉴定与验证能力达到国内领先、国际一流水平。而强度所也在践行强军首责、推动航空武器装备发展中实现了型号研制的“两大跨越”,即由强度试验一元为主向强度规划、手册编制、优化分析、物理试验和虚拟试验的系统化支撑跨越发展;由验证性试验一元为主向研究性、研制性和验证性的全链条积木式体系化试验跨越发展,为我国航空型号研制与部队列装起到了锤炼筋骨、保驾护航的重要作用。

中国航空报社:今年是改革开放40周年,40年来航空技术取得了突飞猛进的发展,强度所作为我国唯一的航空强度研究和验证中心,强度技术在其中又呈现出什么样的发展?

王彬文:首先,强度专业从力学衍生而来,深耕于工程技术,距今已有数百年历史,具有很强的基础性和广泛的应用性。改革开放40年来,航空工业实现了从测绘仿制到自主研制,再到自主创新的历史性跨越,在此过程中,一方面随着飞机性能需求的持续提升驱动着结构强度设计理念的发展,另一方面随着飞机结构强度设计理念的发展推动了强度技术的进步。现代航空强度专业发展总体上在研究对象、研究方向和研究手段三个方面呈现出大强度、新强度和数字强度的发展趋势。大强度即随着航空技术的发展,飞机强度的研究对象已经从过去较为单一的结构,演进为涵盖材料、结构、设备、系统、全状态飞机的大范畴。新强度即飞机强度的研究方向已经从过去较为单一的安全性演进为安全性、稳定性、可靠性、舒适性、适应性等相互交融。数字强度即强度研究手段从最初的解析法发展到工程法,再到数值法,进入21世纪以后,其研究手段已经全面演进为基于模型的数字化阶段。

其次,基于这个大的发展趋势,强度所在创新驱动、军民融合等国家战略引领下,把提升技术创新能力作为跨越式发展的核心,构建了以“技术创新为主体,工程创新和产业创新为两翼”的“一体两翼”技术创新体系,其核心就是“一个主线,两条回路,三点联动”,即以技术成熟度(TRL)为主线,打造基础创新工程创新和基础创新产业创新两条回路,实现了预先研究、型号研制和技术产业三大业务的良性互动,将创新“独唱”变为产学研的“合唱”,极大地提升了技术创新与自主研发能力,有力支撑了航空型号研制、强度专业研究、技术产业发展。基于这一技术创新体系申报的管理创新成果获得了第二十四届国家级企业管理现代化创新成果一等奖,系2017年航空系统唯一获得一等奖的单位,可以说为基础科研院所技术创新体系建设提供了有益的参考和借鉴。

最后,在创新体系的带动下,一大批政府和军方重点科研项目获得立项支持。其中,承担了973等重大基础研究项目,突破了典型金属结构振动疲劳损伤机理的关键力学基础问题;承担了民机科研等应用研究项目,突破了疲劳载荷谱简化等关键技术。总体而言,强度所科研项目呈现出渠道多元化和类型多元化特点,即由民机科研为主扩大到自然科学基金、联合基金等,由试验工程技术研究为主拓展到基础理论、分析方法、工程软件等并重,涵盖基础研究、应用研究、技术开发研究。近三年来,强度所获省部级以上科技奖40 余项,授权专利140 余项,发表高质量论文600余篇。核心期刊、SCI、EI检索文章占比不断提高。不仅如此,预研成果在工程中得到了大量应用。如飞机强度虚拟试验技术,基于型号物理试验的具体需求,在预先研究成果的基础上,通过工程创新,提高技术成熟度,成功应用于型号研制中,完成了大型客机C919、大型水陆两栖飞机AG600的全机静力虚拟试验。同时,技术创新能力也得到了大幅提升,创新研发形成的“智能仿生腿式地形自适应起落架技术”在今年正在举办的中国通用航空创新创业大赛中,先后经历海选、初选等阶段,从40强到20强,目前成功入围了10强。

中国航空报社:王所长,2017年你们与珠海市政府签订了战略合作协议,着眼通航产业将进行军民融合发展方面的布局,可否介绍一下强度所作为一个军工型科研院所在军民融合方面做了哪些工作呢?

王彬文:好的。我们知道通航是国家航空军民融合的典型领域。强度所为践行军民融合发展,与国内外科研机构、企业、政府开展了大量战略合作。布局华南,2017年12月28日,与珠海市保税区、中航国际控股(珠海)有限公司在珠海签署战略合作协议,拟进驻珠海市保税区,设立分支机构,与中航国际珠海公司等联合开展产业合作。2016年11月,与通飞研究院签署了战略合作协议,双方将就各自在学科、人才及科研平台方面的优势展开合作,深化科技合作的深度和广度,推动双方在通用航空工业领域的自主创新能力。布局华东,充分发挥航空强度溢出效应,全资子公司上海秦耀航空试验技术有限公司在上海浦东挂牌,由单一的整机试验逐步向材料试验、部件试验、客舱安全试验、发动机试验拓展,先后与德国Zwick公司、上海交通大学、上海适航审定中心等不断深化战略合作;放眼国际,联合国外资源,开展广泛战略合作,先后与英国帝国理工大学、德国Zwick公司、德国IABG公司等国外科研机构签订了一系列战略合作协议,目前已确定与英国帝国理工大学联合共建强度与工程力学实验室,与德国Zwick公司共建材料力学性能实验室等多个合作项目。

另外,强度所作为一个军工基础性研究所,强度专业的特点决定了不可能走批量化生产的军民融合道路。2015年以来,为了充分发挥强度技术溢出效应,密切对接市场,强度所确立了“技术产业”的理念定位,即基于强度核心技术开发低成本、高附加值的技术服务和高端产品,基本明确了产业发展的基本思路。基于这个理念,我们按照大航空、大防务、大工业市场领域,贯通技术、市场、人才核心要素的“三融三通”发展思路,构建起以强度技术为核心,“试验支持、技术服务、产品定制”为主体的“以强为根、三足鼎立、多点辐射”的开放式闭环共享技术产业生态链,打通了技术与市场、军用与民用、科技创新与产业发展的通道,破解了军工研究院所机制不活、路径不畅、活力不足等难题,形成了高效益发展、全要素融合、多领域跨越、大尺度转型的发展格局。

具体来说,如衍生于静强度技术,应用于石油油井管研制生产的复合加载试验设备形成了从500吨到3000吨规格的系列产品,在国际公开招标中击败了美国应力工程公司等跨国企业,打破了国外的技术封锁。基于轨道交通领域高端制造企业的需求,成功完成了世界首辆全碳纤维复合材料地铁车体静力试验,开拓出了广阔的市场。总体来看,近三年强度所总产值年增长率保持在15%左右,利润年增长率保持在20%左右。其中,技术产业的产值年增长率超过20%。技术产业对总产值的贡献率由17.7%提升到37.7%,技术产业生态链对单位经济效益的带动作用日益凸显。

中国航空报社:可以看出,强度所在国家航空型号研制、科技创新、军民融合等方面取得了大量成绩,在这一基础上,能否再为我们描绘下强度所的未来之路?

王彬文:首先,从国家层面来看,党的十九大鲜明确立了到2035年基本实现社会主义现代化强国目标:“到2035年基本实现社会主义现代化,到本世纪中叶把我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国“,以及国防和军队建设的总体目标:”确保到2020年基本实现机械化,力争到2035年基本实现国防和军队现代化,到本世纪中叶把人民军队全面建成世界一流军队“。航空工业也及时的提出了“两步走”的战略目标:即到2035年基本建成新时代航空强国,成为世界一流的航空工业集团,到本世纪中叶全面建成新时代航空强国,成为世界领先的航空工业集团。“这些都为强度所指明了新时代的使命与方向。

其次,从装备研制需求来看。随着国家利益拓展与和平崛起,国防战略逐步从近海内陆防御型逐步向远海防卫、空天一体、攻防兼备转型,未来飞行器使用环境的复杂化与极端化、平台尺度的差异化、网络化与无人化,以及高隐身、超音速新概念航空器使用更多的新材料、新工艺、新结构,对结构强度专业提出了新的、更高的要求。

最后,步入新时代,强度所作为我国唯一的航空强度研究与验证中心,承接国家总体部署,践行强军富民使命,强度所有压力,但更有动力。为此,强度所明确了中长期发展目标:即到2025年,专业技术发展实现技术体系完善化,型号试验能力实现融合化,智能强度建设实现数字化;到2035年,专业技术发展实现技术一流化,型号试验能力实现协同化,智能强度建设实现数字化、网络化;到2050年,专业技术发展实现领先化,型号试验能力实现系统化,智能强度建设实现数字化、网络化、智能化。

责任编辑:臧航

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