用航空技術破解高鐵國產(chǎn)化難題

黃青 白陽

航空工業(yè)西安飛行自動控制研究所建于1960年，位于西安市高新技術開發(fā)區(qū)，是我國航空工業(yè)導航、制導與控制技術研發(fā)中心，集產(chǎn)品設計、開發(fā)、生產(chǎn)、服務于一體，產(chǎn)品涉及軍機、民機和民品等多個行業(yè)，形成了橫向覆蓋殲擊機、運輸機、直升機、無人機、導彈、大型客機、支線客機、通用飛機、工程機械、軌道測量和民用產(chǎn)品等，縱向從零部件制造到系統(tǒng)集成，技術繼承性兼顧“生產(chǎn)一代、改進一代、研發(fā)一代、探索一代”的產(chǎn)品譜系。自控所擁有飛行控制和慣性導航兩個航空科技重點實驗室和一個飛行器控制一體化技術重點實驗室；設有“精密儀器及機械”專業(yè)碩士點、“導航、制導與控制”專業(yè)碩士、博士點和博士后科研工作站。

“十二五”以來，自控所深刻領會中央、陜西省委省政府和集團黨組文件精神，堅持“產(chǎn)業(yè)同根、技術同源、價值同向”的“三同”原則，聚焦和支撐航空主業(yè)，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，推動軍用航空核心優(yōu)勢技術向民用領域不斷衍生。堅持“高端裝備項目規(guī)?；?、高新技術項目產(chǎn)業(yè)化、高附加值項目服務化”的“三高”方向，高端切入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，不斷探索軍品與民品科研生產(chǎn)各類資源的統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)和共享，努力推進軍民業(yè)務間的協(xié)調(diào)發(fā)展和兼容發(fā)展。

近年來，自控所落實軍民融合戰(zhàn)略，利用軍用航空主業(yè)的技術優(yōu)勢，積極拓展民用、通用航空產(chǎn)業(yè)，承擔了C919大型客機、新舟60/600系列飛機、新舟700支線客機、蛟龍600大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機、民用無人機等重大項目的配套研制工作，建立了符合國際標準要求的民用裝備研制體系和能力；利用技術溢出，積極承擔民用無人機控制、智能機械控制系統(tǒng)、軌道檢測、軌道和控制系統(tǒng)等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、售后等業(yè)務。產(chǎn)品譜系輻射工程機械、軌道測量、外骨骼機器人等民用產(chǎn)品領域，取得了一批代表性成果。

2017年，自控所自主研制的高鐵列控安全計算機平臺，深度采用航空高安全計算機的多項核心技術，既實現(xiàn)了基于成熟技術的高效研發(fā)，又一舉打破國外的技術封鎖，彌補了我國高鐵自主化的短板，榮獲國家級榮譽稱號兩次、省部級榮譽稱號兩次、省部級科技進步獎一次。

“列控安全計算機”作為高鐵控制系統(tǒng)的核心部件，由于我國長期缺乏技術積累，一直被國外壟斷，成為中國高鐵國產(chǎn)化與走出國門的嚴重阻礙。“能否將先進航空主動控制技術導入高鐵國產(chǎn)化？打造中國高鐵的‘中國心”自控所領導果斷決策，成立了平均年齡僅32歲的研發(fā)團隊。這支年輕團隊，80%的同志有重點型號參研經(jīng)歷，80%的同志有碩士、博士學歷，80%的同志是共產(chǎn)黨員。他們認真分析高鐵列車控制與飛行控制的異同點，結(jié)合技術積累和應用特征，將SAFEBus串行背板總線、自研核心芯片、MRTOS實時操作系統(tǒng)、GNC-IDE集成開發(fā)環(huán)境等航空自主化技術成功應用于高鐵列車控制系統(tǒng)。此外，團隊還在項目中引入了系統(tǒng)工程的科學研制方法，借鑒了復雜機載產(chǎn)品的“V型研發(fā)”理念，提升了研制效率與質(zhì)量，大幅減少了項目迭代時間。他們進行了大量安全性分析、設計與驗證工作，充分滿足了高鐵對安全性的苛刻要求，并順利通過了獨立第三方安全認證。

在與時間的賽跑中，從消化理解百余份標準與技術資料，到提出獲得認可的技術方案；從形成初步方案，到細化完善詳細設計，進而順利交付首套工程樣機并圓滿完成隨車路試，自控所這支年輕充滿活力的團隊執(zhí)著鉆研、不斷創(chuàng)新，創(chuàng)造了一個又一個“研制奇跡”：從立項到交付首套樣機僅用了不到一年時間，2017年該項目順利通過國際權威安全機構(gòu)最高安全等級（SIL-4級）的認證、在鐵總組織的大-西線試驗中創(chuàng)造了1000余測試序列、累計8萬公里全程零故障的出色紀錄。

2017年10月，在軍委裝備發(fā)展部、工信部、財政部、國防科工局等聯(lián)合舉辦的“第二屆中國軍民兩用技術創(chuàng)新應用大賽”上，自控所高鐵列控安全計算機項目從全國816個項目中脫穎而出，并經(jīng)過激烈的現(xiàn)場答辯和展示，終于斬獲大賽金獎。同年12月，在中央企業(yè)團工委、中央企業(yè)青年聯(lián)合會聯(lián)合舉辦的“第三屆中央企業(yè)青年創(chuàng)新獎”中，項目又再次從4209個項目中拔得頭籌，榮獲金獎。陜西電視臺與中央廣播電臺、《中國青年報》、《中國航空報》等地方與中央新聞媒介均跟進做出了宣傳報導，引發(fā)了社會的普遍關注和熱議。

目前，高鐵列控安全計算機平臺已進入小批交付階段，即將批量裝備包括“復興號”在內(nèi)的國產(chǎn)高鐵動車組，助力中國高鐵“貼地飛行”。

創(chuàng)新性地實踐與成就使自控所的決策團隊認識到：“軍民融合”的本質(zhì)在于開放與創(chuàng)新。如何充分利用軍工科研院所長期積淀下來的核心專業(yè)優(yōu)勢，制定符合單位特點的“軍民融合”產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，形成具有單位特色的“軍民融合”創(chuàng)新機制，是需要每一個軍工科研院所持續(xù)思考的問題。

自控所負責軍民融合工作規(guī)劃發(fā)展的同志告訴記者：在貫徹“軍民融合”戰(zhàn)略，實踐“軍參民”過程中，自控所始終堅持將中國航空工業(yè)集團公司提出的“產(chǎn)業(yè)同根，技術同源，價值同向”作為該所開拓市場的基本原則，立足現(xiàn)狀分析，甄別其在技術、產(chǎn)品和市場方面具有哪些優(yōu)勢，容易受到哪些沖擊，需要哪些保護，從而提前制定完整的應對方案。因為，只有深融合、多借勢，探尋出符合自身軍民深度融合發(fā)展的路徑，才能實現(xiàn)企業(yè)的高速發(fā)展。

40年滄桑巨變，自控所“軍民融合”的創(chuàng)新性實踐及其取得的重大成就，為更多的軍工科研院所實施“軍民融合”，助力“一帶一路”，發(fā)揮國防科技優(yōu)勢開拓我國高端民用市場以積極的啟示。

面向未來，更進一步地推進“軍民融合”，自控所制定了清晰的發(fā)展戰(zhàn)略：建設開放型科研生產(chǎn)體系，基礎研發(fā)和優(yōu)勢院校聯(lián)合，通用技術向民企開放，成熟產(chǎn)業(yè)對外轉(zhuǎn)移，形成支撐軍民融合發(fā)展的關鍵路徑；加快技術向民用領域的溢出，同時積極孵化民用產(chǎn)品和項目，用市場的手段管控企業(yè)，重點項目實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；鞏固并發(fā)展當前國際合作，鼓勵產(chǎn)品打入國際市場。在技術合作方面保持并發(fā)展目前與德、法、美、英等高科技一流企業(yè)的研發(fā)關系，同時繼續(xù)采用生產(chǎn)建線、外協(xié)合作、服務協(xié)作等，探索國際化發(fā)展的新格局；發(fā)揮自控所在維修、大修和服務保障方面的品牌優(yōu)勢，擴大服務保障體系建設，引入更多的社會、軍方資源為我所用；鼓勵各事業(yè)部自主走出去或主動請進來，制定事業(yè)部制下的軍民融合產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)及實施辦法，形成具有自控所特色的軍民融合創(chuàng)新機制；嘗試引入外部資本，探索混合所有制改革，摸索科技分紅的可行性，全面提高研發(fā)人員的積極性，保持對競爭企業(yè)的領先優(yōu)勢。