云天展莫邪 創(chuàng)新鑄魂魄
——訪北京航空航天大學航空創(chuàng)新實踐基地主任黃俊教授

文/龐貝 高玉梅

云天展莫邪 創(chuàng)新鑄魂魄
——訪北京航空航天大學航空創(chuàng)新實踐基地主任黃俊教授

文/龐貝 高玉梅

長天翼展，“殲——20”已騰空

2011年1月9日～12日，美國國防部長羅伯特?蓋茨對中國進行正式訪問。幾乎同一時段，網(wǎng)上盛傳中國自行研制的第五代隱形戰(zhàn)機“殲——20”成都首飛。兩則消息的重合，暗合了大國博弈的微妙玄機，因此被多家外媒過度闡釋，同時，又因為它呼應(yīng)著廣大民眾對于國家富強的殷切期待，一時間成為各方視線的焦點。

黃俊，貴州黔西人，北京航空航天大學教授、博士生導(dǎo)師。1986年至2000年間，在011基地飛機所從事高級教練機設(shè)計工作，2000年獲博士學位，2002年博士后出站留北航任教，現(xiàn)任飛機系書記兼副主任、航空創(chuàng)新實踐基地主任。

作為一名從事飛機設(shè)計的教師，黃俊對于網(wǎng)絡(luò)上盛傳的“殲——20”首飛自然十分關(guān)注，同時也深感震動。在他看來，作為五代戰(zhàn)機的“殲——20”代表我國航空工業(yè)一個質(zhì)的飛躍。這是國之重器、國之利器、國之必須品。

與國內(nèi)網(wǎng)民的高調(diào)喝彩相比，“殲——20”的“橫空出世”也引來一些不太和諧的雜音。首飛消息傳出后，國外一些媒體針對“殲——20”的方方面面做出許多解讀和揣測，懷疑中國的自主研發(fā)能力，認為“殲——20”的某些技術(shù)是抄襲來的。

對此，黃俊表示這些揣測都是空穴來風，抄襲的結(jié)論是不能成立的。以自己的研究經(jīng)驗來看，我國對隱身技術(shù)經(jīng)過近30年的研究，取得了豐富的研究成果，我國完全具備自行研發(fā)隱身戰(zhàn)機的能力。

據(jù)黃俊介紹，目前，隱身技術(shù)不僅用在戰(zhàn)斗機上，在其他武器裝備如潛艇、水面艦、坦克、裝甲車輛、直升機、導(dǎo)彈上都有使用。未來的戰(zhàn)斗機不僅要雷達隱身、紅外隱身，還要有射頻隱身、聲隱身、可見光隱身、激光隱身能力。這是一個寬廣的領(lǐng)域，等待著有志于我國國防建設(shè)的科技工作者開疆闊土。

戰(zhàn)斗機已經(jīng)發(fā)展到第五代，目前世界上的五代機有美國的F22、俄羅斯的T50和我國坊間盛傳的“殲——20”。以F22為例，與前四代戰(zhàn)斗機相比，五代戰(zhàn)機的優(yōu)勢在于，無論與四代戰(zhàn)斗機F15空戰(zhàn)對抗還是仿真模擬，F(xiàn)22從沒有輸過，說明第五代戰(zhàn)斗機有能力橫掃前四代戰(zhàn)機。這就為以后的發(fā)展提出了問題，也就是說，未來的第六代戰(zhàn)斗機也要讓第五代無力招架才算合格。

應(yīng)該說，F(xiàn)22推出之后，美國空軍一向比較樂觀，在若干年里一直沒有對手，直到去年俄羅斯推出自己的五代機T50，今年我國又傳出“殲——20”首飛的消息，刺激了美國的第六代戰(zhàn)斗機研究計劃。

據(jù)黃俊推測，六代機可能具備的特征有：隱身性能至少不低于五代機；在不同飛行狀態(tài)下均可高效飛行；完全的傳感器融合及高靈敏的環(huán)境感知系統(tǒng)；既可有人駕駛也可以無人駕駛；最有可能的是將使用定向能武器，如電磁炮、激光武器等。具備這樣的功能以后，第五代將不是它的對手。“如果真有‘殲——20’，只說明我們有了自己的第五代，也需要考慮五代之后的事。”

黃俊在家鄉(xiāng)貴州參觀考察

民用發(fā)力，大飛機欲登場

許多中國民機制造業(yè)人士都將與麥道的合資視為一次沉重的代價，認為這一項目迫使中國原本自主研制的運10大型客機胎死腹中，而最終讓這一市場成為波音和空客的天下。直到2007年，在經(jīng)歷了多番爭論之后，中國正式為大飛機立項。日前，相關(guān)媒體報道，國產(chǎn)大飛機C919將于5年后正式服役。

曾經(jīng)擔任國產(chǎn)ARJ21支線飛機副總設(shè)計師的周濟生曾向媒體透露，大飛機制造零部件中最起碼有50％以上需要對外招標。“這其中包括了飛機的發(fā)動機、大部分的機載設(shè)備和系統(tǒng)。”我國航空工業(yè)對國外的依賴由此可見一斑。

對此，黃俊說，從國際情況看，全球采購是一個比較普遍的做法，大飛機的研制，一般走國際合作路線。現(xiàn)代飛機制造是一項龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不可能由一個單位完成，這就需要很大的合作團隊，需要龐大的供應(yīng)商體系。以波音和空客為例，波音787、空客A380的大部分機體和機載設(shè)備也是由包括中國在內(nèi)遍及全球的供應(yīng)商提供。但是我們?nèi)虿少徲幸徊糠衷蚴亲约簺]有掌握核心技術(shù)。據(jù)黃俊介紹，我國近年在機載設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)上發(fā)展較快，與國外差距在縮小，但是在發(fā)動機的研制上，還需要盡快加大投入，刻苦攻關(guān)，盡早掌握核心技術(shù)。

作為飛機設(shè)計領(lǐng)域的專業(yè)人士，黃俊顯然對這一差距充滿緊迫感，他說，盡管國產(chǎn)大飛機進展可觀，但仍須在今后抓緊研制可替代的國產(chǎn)設(shè)備，這樣才能避免對國外形成二次技術(shù)依賴，尤其是不能讓中國航空的“心臟病”——發(fā)動機問題長期延續(xù)。

那么，下一個門坎的時間節(jié)點在哪兒？黃俊說，美國在三年前就提出了N+3代未來民用飛機的研究計劃，著手研究在20～25年后投入使用，比現(xiàn)役客機先進三代的飛機。其目標是飛行噪聲比現(xiàn)在的三級標準低81分貝，氮氧化物排放比現(xiàn)在標準減少80％以上，燃料消耗降低超過70％，可以在小型機場起飛著陸。預(yù)計2020年技術(shù)成型，2025年投入商用的N+2代飛機相比于目前的波音737，燃油消耗率降低50％，氮氧化物排放減少75％，噪聲比四級標準低42分貝——美國已經(jīng)遠遠走在我們前面。

在未來航空運輸發(fā)展方面，歐盟也制訂了清潔、安靜、準點的民用航空計劃，根據(jù)歐洲委員會的新白皮書，到2020年，他們的民航客機將比2000年的標準減少一半的碳排放，氧化氮排放減少80％，噪聲降低一半；到2050年，二氧化碳排放將比2000年減少75％，氧化氮降低90％，噪聲降低65％。針對航班晚點問題，歐洲委員會的白皮書計劃在2020年使99％的航班誤差在計劃的15分鐘內(nèi)，至2050年誤差縮小到1分鐘。

黃俊說：“如果我國的大飛機C919在2015年左右推出，這時油耗降低了1/3左右的美國所謂N+1代客機已經(jīng)出現(xiàn)，10年后，美國更先進一代民航飛機又將出爐，我們?nèi)匀幻媾R著一代甚至更多的差距。面對這種狀況，一方面，我們需要把我們的產(chǎn)品盡快推出來，另一方面，我們也要盡量往前趕，爭取在下一代民航客機的研制上縮小差距。”

“1968年，美國、蘇聯(lián)、英國和法國都有了噴氣客機，剛成立的空中客車公司沒有選擇復(fù)制，而是研制具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的全新型號來建立自己的品牌。我國也要創(chuàng)建自己的大型客機品牌，希望20年后，空客以A3X0、波音以B7X7、中國商飛以C9X9三足鼎立未來民用客機市場。”

創(chuàng)新為魂，飛天之翼可翱翔

飛機是航空業(yè)的支柱產(chǎn)品，代表航空科技發(fā)展的最高水平，也是一個國家科技實力和先進程度的象征。

黃俊說：“我國航空工業(yè)經(jīng)過幾代人的努力，取得了卓越的成就，建立了完整的航空工業(yè)和技術(shù)體系，但在先進戰(zhàn)斗機、大飛機方面還存在較大差距。從國際大環(huán)境看，與上世紀中期前的飛速發(fā)展相比，航空進入了一個相對成熟而平穩(wěn)的發(fā)展時期，這就對飛機設(shè)計提出了新的要求，創(chuàng)新是維持航空業(yè)活力和推動其向前發(fā)展的重要基礎(chǔ)，而飛機的設(shè)計創(chuàng)新要有牽引和推動力。所以我認為，對于民用客機和未來戰(zhàn)斗機的研究設(shè)計來講，‘需求牽引，技術(shù)推動’仍然是飛機創(chuàng)新設(shè)計的最重要源動力。”

黃俊家鄉(xiāng)的百里杜鵑 (攝影/黃俊)

無論是戰(zhàn)斗機還是民航飛機設(shè)計，都是非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，既需要有先進的科技成果作為手段，也需要堅實的航空工業(yè)基礎(chǔ)作為支撐，更需要一大批具備創(chuàng)新意識和能力的航空人才的共同努力。培養(yǎng)飛機設(shè)計領(lǐng)域的頂尖創(chuàng)新型人才，是北京航空航天大學的根本責任。黃俊說，“好的想法自然重要，但飛機那么復(fù)雜，不是有一個好主意飛機就能做出來了。”因此，北航培養(yǎng)飛機設(shè)計的人才，做法就是在扎實的基礎(chǔ)理論和飛機設(shè)計專業(yè)知識教育的基礎(chǔ)上，秉承“創(chuàng)新源于實踐”的思想，針對飛機設(shè)計的多科性、試驗性、工程性的特點，通過精心設(shè)計實踐環(huán)節(jié)，讓學生把飛機的研制過程完整走一遍，以此培養(yǎng)學生的工程能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力以及對我我國航空事業(yè)的熱情。

為實現(xiàn)上述目標，在黃俊所在的航空學院、學校、教育部、原國防科工委以及國內(nèi)飛機設(shè)計院所的支持下，2001年，黃俊負責建立了北航“微小型飛行器設(shè)計實驗室”，并于2004年擴建成“航空創(chuàng)新實踐基地”。

基地以新一代戰(zhàn)斗機、大型運輸機、空天飛機、微型航空器為背景，以學校“強化基礎(chǔ)、突出實踐、重在素質(zhì)、面向創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)方針為指導(dǎo)，遵循“創(chuàng)新源于實踐”的理念，根據(jù)學生在學習過程中萌生的新概念、新思想進行自主創(chuàng)新設(shè)計，在導(dǎo)師和課程教師的指導(dǎo)下，完成方案論證、設(shè)計、分析、加工、組裝、地面測試、飛行仿真、最后取得經(jīng)過外場試飛驗證的各種創(chuàng)新性飛行器模型樣機或試驗樣機，以培養(yǎng)學生勤于思考的創(chuàng)新意識、綜合應(yīng)用所學基礎(chǔ)和專業(yè)知識的能力、動手實踐和協(xié)作攻關(guān)的創(chuàng)新能力，奠定學生對飛行器設(shè)計、分析、制造、試驗和試飛全過程的工程基礎(chǔ)。

依托航空創(chuàng)新實踐基地，面對飛行器設(shè)計專業(yè)各層次學生，黃俊領(lǐng)導(dǎo)創(chuàng)建并發(fā)展成本研一體、課內(nèi)外結(jié)合、覆蓋校內(nèi)外、留學生和國(境)外研修生也受益的航空人才實驗教學體系；鍛煉了一支教育理念先進、教學科研能力強、實踐經(jīng)驗豐富、熱愛實驗教學、熟悉實驗技術(shù)、勇于創(chuàng)新的實驗教學團隊；十年來，已經(jīng)探索出了一種培養(yǎng)飛行器設(shè)計專業(yè)人才的新方式，取得了豐碩的課程成果，提升了學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實踐能力。依托基地的課程作品連續(xù)10年在北航“馮如杯”科技競賽中榮獲一等獎，在全國“挑戰(zhàn)杯”競賽中獲特等獎和一等獎。以航空創(chuàng)新實踐基地為依托的北航航模隊，連續(xù)多年取得全國航空航天模型錦標賽載重項目冠軍。經(jīng)過基地培養(yǎng)的畢業(yè)生綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強，深受用人單位歡迎。

2003年，溫總理視察北京航空航天大學，提出“發(fā)展我們自己的大飛機，擔子落在同學們肩上！”時隔8年，當時親耳聽到總理這一希望的北航學子，有許多跟黃俊一樣，就忙碌在飛機設(shè)計一線。正是他們用矢志不移的創(chuàng)新精神架起了中國自己用以溝通世界的空中橋梁，塑造了用以保證國家安定富強的長空利劍。

從1909年馮如成功試制出中國人的第一架飛機，到1958年我國自行設(shè)計的第一架噴氣式飛機“殲教1”上天，再到“殲——20”、C919，中國人的飛天夢想從未停歇，這夢想將帶領(lǐng)新一代航空設(shè)計人不竭奮進，再創(chuàng)輝煌。