搏擊雷電舞長空
——記航空工業合肥航太電物理技術有限公司總工程師、合肥工業大學教授段澤民

蔡巧玉

在航空工業合肥航太電物理技術有限公司（以下簡稱“航太”）的院子里，一架退役的“殲-6”戰斗機格外引人注目。那是幾年前，航太在給中國研制的新一代軍用大型運輸機“運-20”做全機雷電防護技術試驗時，軍方“借”給航太試驗研究使用的。“殲-6”停在那里，不僅展示著航太與中國航空事業千絲萬縷的聯系，更無時無刻不在提醒著這里的每一個人，自己肩頭所擔負著的、沉甸甸的建設航空強國的國家重任。

飛機的雷電安全性試驗驗證技術，是一個國家航空航天工業技術先進程度的重要標志。在此前的26年里，航太承擔了“新舟”60飛機、ARJ21飛機、C919大型客機、AC313直升機以及各種軍機等我國不同時期、各個型號研制中的重大雷電防護設計與試驗研究技術問題，填補了飛機雷電防護試驗技術在國內研究領域的空白，打破了這個領域的國外壟斷。

作為航太的掌門人，合肥工業大學教授段澤民從最初一名單純的技術人員，成長為叱咤飛機雷電防護行業的領軍人物，將團隊從一支一窮二白的“游擊隊”帶領成為我國目前唯一具備飛機雷電防護鑒定試驗資質的“國家隊”，他們上演了搏擊雷電的逆襲人生。在過往26年的攀登飛機雷電防護技術高峰的路上，段澤民和他的團隊遇到過不計其數的困難，也體驗過“山窮水盡、柳暗花明”的起伏與波折，但是責任和使命始終讓他們風雨兼程，一路前行，完美詮釋了“不是有希望才堅持，而是堅持才有希望”這句話的全部意義。

擔當：為國產大飛機保駕護航

段澤民趕來接受采訪時一身風塵仆仆。他的忙碌在這個領域里人盡皆知，工作會議、學術交流、做項目決策、盯試驗現場，經常就是一場“說走就走”的出差，而出差歸來也常常是拎著行李就直奔辦公室。

“勤奮，敬業，是為了中國航空事業拼命的人！”一路走來相處多年的同事們這樣評價段澤民，“他幾乎沒有什么業余愛好，除了吃飯睡覺，剩下的時間基本都是在工作，即便是節假日也不休息，大年三十都會在辦公室里過。”

在別人看來這么“瘋狂”的工作方式，段澤民卻覺得再平常不過：“我從沒有覺得條件艱苦，也沒有覺得有多累。對于自己熱愛的事業，自然要分分鐘全力以赴！”

在今年第一季度里，段澤民就忙得不可開交。從1月底到3月初，他帶領著團隊一直駐守在南昌為C919大飛機做全機雷電防護試驗，工作強度和工作壓力前所未有。

段澤民帶領的團隊為國產大飛機C919做雷電防護試驗

C919大型客機是我國按照國際民航規章自行研制、具有自主知識產權的大型噴氣式民用飛機，從載客量和航程等數據來分析，它與波音B737和空中客車A320處在同一量級。C919承載著中國人的“大飛機”百年夢想，以及布局民航客機市場，實現研制成功、市場成功和商業成功的戰略重任，所以它發展的“關鍵節點”也一直備受國內外各界矚目。

C919作為我國第一個按照國際適航標準制造的大型客機項目。中國東方航空公司也于今年3月與中國商飛簽署了全球的首單采購合同。全球首單成功落地，標志著C919客機進入取證交付的最后階段。

雷電防護直接關系到飛行器的飛行安全，而全機雷電防護試驗及雷電防護設計則是保障飛機飛行安全、取得適航證的“必修課”，并且，飛機的雷電防護試驗要貫穿到整個適航取證的過程中。實際上，C919大型客機從2008年開始研制、2017年完成首飛任務，到2021年3月1日全球首單落地，段澤民領銜的合肥航太飛機雷電防護團隊始終參與其中，先后對其結構、燃油，以及電子電氣等各有關系統開展了雷電防護試驗，并完成了C919第一個適航取證雷電試驗——C919飛機雷達罩雷電試驗。

飛機在交付前，需經過數萬次的雷電打擊。因此，要在實驗室模擬真實的雷電環境，對飛機的每一項設計方案和各零部件承受雷電的直接效應和間接效應能力進行考核驗證，不斷發現問題并改進，直到符合飛機雷電防護的標準。

中國商飛董事長賀東風（前排左一）大年初一慰問戰斗在C919飛機全機閃電適航試驗現場的航太團隊

每一個新型號飛機的雷電試驗都會出現許多新問題，為了產品“定型”后能“讓飛機踏踏實實地飛起來”，在這個過程中，段澤民團隊要攻克大量難題。“大型客機容易遭受雷擊的部位一般在尖端部位，比如機頭、垂尾、翼尖等地方，特別是在惡劣天氣里雷電的能量非常之大，容易產生災難性后果。”段澤民介紹道，“另外，飛機的機翼、機頭、機身各個位置，用什么材料、用到什么重量都是很講究的，要做到有針對性。”

此次C919全機雷電防護試驗中，航太自主研發的曾經獲得過安徽省2019年度科技進步獎一等獎的移動式飛機全機雷電試驗裝置首次運用于民用大飛機試驗，在項目中發揮了決定性的作用。

試驗現場，C919客機周圍布滿了雷電回路導線系統與雷電回路支撐系統，段澤民介紹道：“我們的試驗分兩個階段，即全機雷電間接效應試驗與全機燃油系統雷電試驗，正常情況下每一個試驗都要約一個月的時間，而由于任務時間緊迫，現在兩個試驗加在一起等于一個月的時間。”

時間緊，任務重，諸多前所未有的挑戰并沒有打退段澤民和他團隊的信心。在那一個多月時間里，段澤民緊盯每個環節，不敢有絲毫松懈。在現場的30多名航太大飛機雷電防護試驗團隊成員，同樣放棄了休假，沒白天沒黑夜地戰斗在一線。甚至春節期間都沒有回家，大家守著大飛機度過了難忘的除夕之夜。

“整個過程工作量非常大，現場非常辛苦，在持續一個多月的時間里，我們的同事每天平均工作都在14到16個小時，確實是很不容易！”段澤民回憶起這一場硬仗，心生感慨，但同時也對自己的團隊充滿了自豪，“我們的表現也很好地展示出了團隊的作戰能力和過硬的試驗水平。”

段澤民團隊的出色表現也贏得了合作單位中國商飛的贊賞與尊重，董事長賀東風親自到現場慰問戰斗在C919飛機全機雷電適航試驗現場的同志們，并陪團隊成員吃了年夜飯，大年初一他又親臨工作現場，下達了正式開試的指令。

目前，接受全機雷電防護試驗“大考”的C919已經順利“通關”，向著取證交付翱翔天空的目標又推進了一大步。而國產大型寬體客機CR929也已進入到關鍵技術的研究階段，段澤民和他的團隊，又將開啟新的行程，承擔起CR929的雷電防護工作。

突破：挑戰前人未曾涉足的空白區

據調查統計，全球平均每天約發生800萬次雷電，每秒就有近百次。一架固定航線的飛機平均每年要遭受一次雷擊，由此導致的飛行事故，國際上發生過很多。正因如此，歐美國家在20世紀60年代就開始研究飛機的雷電防護，但直到90年代，我國在飛機雷電防護領域的研究還幾乎是一片空白。

“當時國內對抗雷電最有效的方法還是——躲避。”段澤民解釋道，“飛機上的氣象雷達可以實時監測飛行環境，來自地面的氣象預報也能幫助飛行員獲知天氣信息，從而使飛機盡量遠離雷雨嚴重的區域。但種種意外，使得飛機遭雷擊的事件時有發生。為了科學地保證飛機和機載設備的安全，進行雷電防護設計和試驗是必須做的，也是飛機適航取證的強制要求。”

1992年，正在承擔某重點型號研制的一家研究所，在全國范圍尋找能夠為飛機部件進行雷電防護試驗研究的單位，全中國到處找也找不到能干這個事的人。機緣巧合，他們找到了中國科學院等離子體物理研究所進行求助。當時，段澤民是等離子所的研究人員，從事脈沖功率技術的研究。由于雷電防護設計所涉及的原理和知識跟他的專業很接近，同時，出于中國科技人員的特性，段澤民對于前人沒有涉足的技術空白領域也充滿了挑戰心，于是他和同事們攬下了這件差事，臨時拼湊起一個試驗團隊，再組裝調試相應的試驗裝置，關起門來干了40多天，竟然完成了我國歷史上的首次飛機雷電防護試驗。待到試驗成功的時候，來自全國各地的專家學者們都很驚訝：“我們中國人自己會干這個了！”

段澤民（前排左一）和研究生合影

“說實話，當時的技術條件有限，只限于做個飛機雷達罩、碳纖維板件等部件的雷電防護試驗，整機試驗無從談起。”段澤民回憶當年的情景，通過這次項目，一直研究脈沖功率技術專業的他發現了我國在飛機雷電防護試驗方面的迫切需求與幾乎空白的技術領域。

20世紀90年代，我國改革開放進入到一個重要的歷史時期，國務院，包括中國科學院都在鼓勵和提倡“大院大所”的科技人員走出去解決國民經濟迫切需要的那些技術難題。段澤民也萌生了在國內飛機雷電防護技術方面做一番事業的想法。

“想想很容易，但真正付之行動，還是經過了幾番思想斗爭。”段澤民當時是等離子所最年輕的實驗室主任，他的中級職稱也是破格提拔的，所里的領導都很器重他，再加上單位又是中國科學院，在當時是絕對的鐵飯碗……但是所有優渥的條件還是沒有擋住意氣風發的段澤民解決國家需求、為中國航空建功立業的雄心。尤其是美國同行的一句“中國要獨立發展航空航天事業，飛機雷電防護技術是根本繞不開的技術領域”，更讓他下定了決心全力以赴去做這件國內空白的事業。

1995年7月，三十而立的段澤民走出了科學家辦企業的第一步，創立了我國最早開展飛機雷電防護試驗研究的單位，成為這個領域的一個先驅者和探路人。

但是這個探路人并不好當，一路摸索著跌跌撞撞向前走。當年在中國科學院等離子所，只需要把科研的問題解決好，其他的事情都不用自己操心。自立門戶之后，段澤民發現面臨的困難遠遠超出了當初的想象。每天各種瑣事都圍繞著他，立項、研發、報批各種資質都需要他親力親為，親自把關，而試驗設備的研制、維護、運行、材料購買、人員工資發放、房租水電交付，每個月有形無形的開支都沉重地壓在段澤民的身上。

從1995年到2000年的這5年，段澤民表示只能用“慘淡經營”4個字來形容這一段舉步維艱的路程。然而，千辛萬苦，他依然選擇了一肩承擔，只要是認準的事情，再大的困難都不會改變他的決心。

當時，很多人并不了解和重視飛機雷電防護。為了讓型號研制單位了解雷電防護的重要性，段澤民傾注了一腔心血，四處奔走相呼。

“獨立門戶首先要解決的就是經費問題，因為時時刻刻都在花錢。”為了搶占技術制高點，保持基礎研究的延續性，單位必須投入大量的科研經費。為了節省資金，段澤民只租下了一棟三層小樓的頂層200平方米作為實驗室。這棟小樓的一層是印刷廠，二層是歌舞廳。往往是樓下笙歌曼舞，樓上電閃雷鳴，場面頗為“魔幻”。這種“亂七八糟”的環境，讓段澤民甚至一度被人懷疑為騙取科研經費的騙子。

為了支撐企業能夠活下去，段澤民一邊堅持搞飛機雷電防護技術的探索，一邊不得不利用自己的技術能力出去搞各種各樣的副業掙點錢，然后來貼補公司的運營。

但是，隨著研究的持續，隨著時間的推移，當時大家覺得特別遙遠的一件事，漸漸地越來越清晰。尤其是進入2000年之后，一批精英逐步加入團隊，科研環境也變得越來越好，國家上了很多新任務、新課題，加之國際上飛機適航標準越來越嚴格，飛機雷電防護的必要性愈加凸顯，而在當時國內有能力攬下這個活兒的，只有航太一家。于是，項目得到了多方面的支持和重大機會。

段澤民帶著團隊接觸到了越來越多的型號任務，訂單增多，實驗室的技術能力也在不斷提升。航空報國的夢想讓大家凝聚在了一起，年輕的科研工作者們用技術創新推動著我國航空雷電防護事業的發展，實踐著科技興國的使命。這個過程中難度雖大，條件雖苛刻，卻也給了段澤民和團隊施展才華和一展拳腳的空間，使他們在航空圈里的認可度也越來越高了。

“空警-2000”是當時中國自主研制的大型、全天候、多傳感器空中預警與指揮控制飛機，是一項集全國之力的“國字號工程”，更被視為繼“兩彈一星”“載人航天”工程之后，我國新時期國防科技領域一項具有里程碑意義的重大工程。2001年，為“空警-2000”開發研制主要雷達系統的南京14所找到段澤民，討論雷電防護試驗的事宜。但是，當時200平方米的試驗場地讓段澤民犯了難。“空警-2000”的碟形天線大概全長13米，高度大概將近3米，是很大的一個半圓。而航太的試驗場地本身空間不大，試驗裝置又占掉一多半的地方，客觀來講是放不下這樣一個大家伙的。

這個時候，知識分子出身的段澤民展現出了他雷厲風行的一面，馬上拍板買地開始建新的場地。“當時人家一聽都覺得是天方夜譚，現在回想起來，連我自己都覺得有點不可思議。”段澤民哈哈大笑。但是，言出必行，航太真的迅速完成了實驗室的選址、買地和搬遷、擴張，也就是現在這個占地20多畝的“新舞臺”。在這過程中，航太也獲得了地方政府的大力支持。

“新場地的啟動設計是在2004年上半年，9月份就動工了。轉過年的5月份，我們一些主要設備就進場了。這種效率讓南京14所的人員都很震驚。”段澤民回憶道，“我們當時是建設了一半，另外一半還在建。對方的大卡車拉著試驗件咣咣咣就開過來了，很快地我們就把‘空警-2000’的雷電防護試驗給做起來了。”在那段日子里，大家會看到中國科研史甚至世界科研史上都不常見到的一個場景，一群人在蓋房，一群人在蓋了一半的房子里做科研。兩件事情并行在做，爭分奪秒又有條不紊。

大家一條心，黃土變成金。最現實的困難終于在團隊成員的共同努力下得到了解決，從一片空地到20畝的試驗基地，不僅新建筑拔地而起，而且隨著“空警-2000”以及后來的“空警-200”的雷電防護試驗的圓滿完成，航太已經發展成為了中國飛機雷電防護和試驗能力的標桿。尤其是在為ARJ21飛機開展雷電防護適航取證試驗中，實驗室的技術能力獲得了美國聯邦航空局的認可，在中法合作的直15/EC175直升機雷電試驗中，還獲得了歐洲航空安全局的認可。能得到技術最先進的歐美國家的認可，也證明了航太的飛機雷電防護能力已經達到了國際先進水平。此時，經多年積累的創新技術——“飛機雷電防護驗證技術及雷電波發生器的研制”，獲得了安徽省2010年度科技進步獎一等獎。

沖擊雷電壓發生器

航太在雷電防護領域的技術能力和影響力也引起了中國航空工業集團的高度關注，隨即他們向段澤民拋出了橄欖枝。航空工業需要飛機雷電防護技術能力，而航太需要更大的發展平臺。段澤民在此時展現出了一個企業家的格局和眼界，雙方優勢互補，一拍即合。2012年3月，航空工業通過注資方式擁有航太51%的股份，航太也正式成為航空工業控股的一家混合所有制企業。

有了航空工業的資金支持和品牌背書，航太的發展駛入了“高速公路”。成為“國家隊”的一分子后，在“兵強馬壯”的發展中，公司經濟規模快速增長，專業能力也得到了巨大拓展。尤為重要的是，終于可以承擔起更多的國防裝備的需求，一展段澤民“為國防增厚度”的抱負。

2017年4月，航太攜帶獨立自主研發的機動式飛機全機雷電試驗裝置，遠赴陜西閻良，為“運-20”進行飛機全機雷電防護試驗。這對中國飛機雷電防護技術發展而言，是一個新的里程碑。

為飛機進行國內首次全機雷電防護試驗，這在當時轟動一時，就連裝發、空裝的時任領導和航空工業集團的領導都到現場進行觀摩。段澤民團隊完美地完成了這一任務，空裝的領導看過以后非常振奮，甚至發出了“今后我的裝備都照此辦理”的指示。

超越：未來領跑國際一流

在同事眼中，段澤民是航太當之無愧的“定海神針”，多少“難啃的骨頭”在他的思路想法面前都被迎刃而解。他認為，創新是航太快速發展的“利器”，但創新不是心血來潮，不是空中樓閣，更不是高大上的口號，而是憑借積淀，結合具體工程項目的需求，在工作中遇到問題，解決問題。“我們面對的每一型飛機都有各自的特點和難點，所以每個方案都有各自的挑戰性。”段澤民分享他的攻關心得。

段澤民不僅成長為出色的科研學術帶頭人，更是一名優秀的管理者，在他看來，身為團隊的帶頭人，在發展遇到問題的時候要能頂住壓力，知道帶領團隊往哪個方向走，這是一項基本素質。

除了自然大氣雷電長久以來威脅著飛機飛行安全外，高強輻射場（HIRF）則是主要來自于大功率雷達、無線電、電視和其他地基、船載或機載射頻（RF）發射器發射的高場強的人為電磁環境，這種因素對飛機的敏感電子裝置的抗電磁輻射安全性也提出了極高的要求，并成為現代飛機的適航條款之一。

隨著現代航空科技的飛速發展，飛機復合材料應用及電子化、信息化程度不斷提高，高強度電磁輻射對飛機飛行安全帶來的影響日漸顯現，飛機HIRF防護要求已是剛需。尤其在以高科技為特色的現代軍事斗爭中，高功率雷達設備、電磁攻擊設備等研究應用已成各國軍隊重點發展方向，成為軍事斗爭抗衡和競爭焦點之一。

電磁環境防護在現代戰爭中的重要性日益凸顯，航太與時俱進，逐步將業務能力擴展到飛行器強電磁環境的試驗、防護設計和前沿技術研究，在高強度輻射場、電磁脈沖、高功率微波防護等領域形成自己的“獨門絕技”。

在段澤民的帶領下，航太建立起國內領先的強電磁環境防護實驗室，推出了一系列強電磁環境防護產品。他們攻克了寬帶大功率放大器關鍵技術，成功建立了滿足國際標準要求的飛機HIRF防護實驗室。2019年上半年，航太完成了國內首次民用航空的包括發動機控制系統的整機級雷電間接效應試驗以及整機級高強輻射場（HIRF）防護試驗，獲得了中國民航局的適航認可，標志著我國擁有了完成發動機整機級雷電及HIRF防護適航取證試驗的能力。目前實驗室可實現7200伏/米以上場強試驗，實驗室已經開展大型運輸機、C919大型客機以及多型直升機、通用飛機的HIRF防護試驗研究和適航取證工作，有力支撐了我國各型號飛機的研制。

技術的成熟也帶來科技的更大發展。2016年年底，國家組織論證了建設大型的強電磁環境防護試驗研究平臺，遠景規劃是20億元人民幣，首期4億元去年已經落地，由航太團隊牽頭。“以飛機雷電防護為一期工程的大科學裝置正在合肥不斷推進，建成以后將是全世界最好的。這意味著我們會在這個領域做到從國內領先一躍至國際領先的地位。這一試驗平臺的建成，不僅是為航空裝備服務，還將面向整個國防工業和國民經濟建設。未來海陸空天的飛機、軍艦、坦克、雷達、導彈、火箭等，只要有強電磁環境防護需求都可以在這里做試驗。”段澤民自豪的言語中透著對未來的雄心壯志。

艱苦卓絕的攻關歷程不僅不斷提升著科研的水平，對于團隊成員們的能力和心理也是一種淬煉。隨著年齡的增加，段澤民越發重視起飛機雷電防護事業人才梯隊的完善、建設及研究生的培養。歷經多年的錘打，他帶出的是一支素質優良、精通專業并具有國際化視野的團隊。

段澤民經常告誡團隊的年輕人們，既要仰望藍天，更要腳踏實地。要著眼當下每一個技術細節，精益求精。問題不分大小，往往很小的一個細節，最終都會影響飛行器的使用和安全。為了確保“生死時刻”的生而不死，為了有效避免事故和災難，作為團隊掌門人的段澤民費盡了心血。在同事們的眼中，段澤民似乎永遠不知疲倦，為了破解一個個大小難題，他與團隊同甘共苦，經常在一起加班加點詳細地討論項目設計方案、工程疑難問題的解決方法、研究報告和技術文件的起草、試驗中的故障排除等事情，現場解決銜接的各種技術問題。他的這種事無巨細、一絲不茍的工作作風為團隊樹立了榜樣，同時深深影響著身邊的每一個人。也正是他的這種身先士卒、把最重的擔子扛在自己肩上的精神，凝聚成為航太團隊敢打硬仗、能打硬仗的戰斗力。

如何培養這些年輕人，讓段澤民煞費苦心。為了鼓勵優秀、有志青年從事飛行器強電磁環境防護研究，段澤民在合肥工業大學設立了“航太獎學金”，面向保送或報考合肥工業大學電氣自動化學院飛行器強電磁環境研究方向的碩博士研究生及青年教師，激勵他們成材。

古話說，“璞玉成器之道，其琢其磨”。一個學生的成長、成才、成器，必須經過上百道工序雕刻和打磨，而作為導師，他就是這背后手執刻刀的工匠。在過往中，段澤民深切地感受到理論要和工程實踐相結合的重要性。“我們的最終目的是解決國家航空工業發展過程中的重大需求，所以必須重視基礎研究和工程相結合，只在辦公室里研究是永遠找不到正確答案的。所以你的科研成果是要運用到實踐中去的，來不得半點馬虎，理論和技術都要經得起實踐檢驗。”如果達不到要求，段澤民就會毫不留情地給予批評。

“我對他們的科研工作要求很嚴格，甚至近乎于苛刻。很多事看上去是一件小事，比如寫一個技術文件，我每次摳得很細，經常給他們挑毛病。”段澤民說。但是團隊成員們自然明白段澤民的用心良苦，“他的目的是想培養我們優秀的作風。搞科學研究就需要嚴謹，就需要一絲不茍，就得高標準嚴要求。”

對于年輕人的成長和學科領域的未來發展，段澤民充滿了信心和期待。雖然表面上嚴厲，但他同時敢于打破條條框框，敢于給年輕一代施展的平臺，敢于用大視野來挑選和培養人才，讓青年人挑大梁，通過大量的工程與科研歷練促進他們快速成長并獨當一面。他在團隊內部形成一整套人才培養、引進、使用、評價和激勵機制，激發他們的工作熱情，最大限度地調動他們的積極性。

后生可待，未來可期。從之前的望塵莫及，到后來的能夠望其項背，再到今天，我們的飛機雷電防護技術已經躋身國際第一梯隊，可以和歐美國家并駕齊驅。在這條艱苦卓絕的跑道上，段澤民已經不滿足于跟跑和并跑，他更希望做領跑者，“下一步，我們的目標只有一個，那就是——超越！”段澤民說的每一個字都鏗鏘有力，就像敲響了全力前進的鼓點。