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、博士生導師。1986年至2000年間，在011基地飛機所從事高級教練機設計工作，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計的教師，黃俊對于網絡上盛傳的“殲——20”首飛自然十分關注，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)一個質的飛躍。這是國之重器、國之利器、國之必須品。

與國內網民的高調喝彩相比，“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，抄襲的結論是不能成立的。以自己的研究經驗來看，我國對隱身技術經過近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。這是一個寬廣的領域，等待著有志于我國國防建設的科技工作者開疆闊土。

戰(zhàn)斗機已經發(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?！叭绻嬗小畾灐?0’，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，在經歷了多番爭論之后，中國正式為大飛機立項。日前，相關媒體報道，國產大飛機C919將于5年后正式服役。

曾經擔任國產ARJ21支線飛機副總設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?！斑@其中包括了飛機的發(fā)動機、大部分的機載設備和系統(tǒng)?！蔽覈娇展I(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?，F(xiàn)代飛機制造是一項龐大復雜的系統(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備也是由包括中國在內遍及全球的供應商提供。但是我們全球采購有一部分原因是自己沒有掌握核心技術。據(jù)黃俊介紹，我國近年在機載設備的研發(fā)生產上發(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，盡早掌握核心技術。

作為飛機設計領域的專業(yè)人士，黃俊顯然對這一差距充滿緊迫感，他說，盡管國產大飛機進展可觀，但仍須在今后抓緊研制可替代的國產設備，這樣才能避免對國外形成二次技術依賴，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。預計2020年技術成型，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，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代客機已經出現(xiàn)，10年后，美國更先進一代民航飛機又將出爐，我們仍然面臨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?！?/p>

“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制，而是研制具有獨立自主知識產權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?！?/p>

創(chuàng)新為魂，飛天之翼可翱翔

飛機是航空業(yè)的支柱產品，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，而飛機的設計創(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)斗機的研究設計來講，‘需求牽引，技術推動’仍然是飛機創(chuàng)新設計的最重要源動力?！?/p>

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計，都是非常復雜的系統(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)飛機設計領域的頂尖創(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，但飛機那么復雜，不是有一個好主意飛機就能做出來了?！币虼?，北航培養(yǎng)飛機設計的人才，做法就是在扎實的基礎理論和飛機設計專業(yè)知識教育的基礎上，秉承“創(chuàng)新源于實踐”的思想，針對飛機設計的多科性、試驗性、工程性的特點，通過精心設計實踐環(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飛機設計院所的支持下，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?！皬娀A、突出實踐、重在素質、面向創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)方針為指導，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)新設計，在導師和課程教師的指導下，完成方案論證、設計、分析、加工、組裝、地面測試、飛行仿真、最后取得經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、綜合應用所學基礎和專業(yè)知識的能力、動手實踐和協(xié)作攻關的創(chuàng)新能力，奠定學生對飛行器設計、分析、制造、試驗和試飛全過程的工程基礎。

依托航空創(chuàng)新實踐基地，面對飛行器設計專業(yè)各層次學生，黃俊領導創(chuàng)建并發(fā)展成本研一體、課內外結合、覆蓋校內外、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、實踐經驗豐富、熱愛實驗教學、熟悉實驗技術、勇于創(chuàng)新的實驗教學團隊；十年來，已經探索出了一種培養(yǎng)飛行器設計專業(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。經過基地培養(yǎng)的畢業(yè)生綜合素質高、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，這夢想將帶領新一代航空設計人不竭奮進，再創(chuàng)輝煌。