航空专家谈动控：很多技术方案是国外的 用不丢人

美国的两个大型发动机基础研究计划，产生了丰硕的成果。

　　技术创新 以形成体系为目标 ——访中航工业动控所所长杨晖

　　作为一个长年奋斗在科研一线的技术专家型领导，杨晖对中航工业动控所的产业升级有着更为全面和系统的认识。所以，当中航工业领导提出“动控所要继续向前发展，就要有国际水平”这一全新的命题时，以杨晖为所长的动控所新一届领导班子结合自身发展现状，经过对动控所所处水平的理性诊断，围绕人才、产业体系、系统工程、质量控制、产品综合指标等现代企业的核心要素，提出了国际水平的七个测度。如今，这已经成为指导动控所各项工作的行动纲领。

　　不过，杨晖很清楚，七个测度的提出，只是解决了动控所该怎么做的问题，是手段，而做什么、能做成什么才是最终的目标。作为一个以研发为主的单位，形成并拥有完整的技术体系、能够为用户提供系统化的产品及服务，这就是目标。采访中，笔者能深切感受到他对实现上述目标的渴望。

　　放眼世界 要有体系化的眼光

　　当今世界上，美国拥有着最为先进的航空发动机技术，在过去的近40年里，美国通过两个大型的基础研发计划，一直牢牢占据着航空发动机的技术制高点。

　　“美国的两个大型发动机基础研发计划，一个是1987年提出实施的‘综合高性能涡轮发动机技术计划’(IHPTET)，另一个是1999年提出实施的‘多用途经济可承受先进涡轮发动机计划’(VAATE)。

　　在这两个计划中，前者的目标是现实航空发动机的性能倍增，既推重比增加一倍，燃油消耗率降低一半，研发生产维护的成本降低一半，著名的F119系列发动机、F135系列发动机都是该计划的技术结晶。而在VAATE计划中，美国提出的目标是10倍增，即未来的发动机的性能与成本之比要达到10。这两个计划中，我们很多情况下只是去关注它的推重比，即性能参数，实际上这两个计划都反映了发动机本身的综合性能，要关注它的综合性指标。之所以如此，是因为动力系统始终在使用始终在花钱，不是一次性的购入和维护。”

　　作为世界著名的发动机制造商，英国罗罗公司对产品的评价同样采用综合性指标。对航空发动机而言，性能、寿命、成本、重量四个指标是并列的，针对不同的飞机，其排列顺序不同。其中性能是功能性指标，而后三者则是非功能性指标，但在质量体系中，非功能性指标往往决定了产品的客户满意属性。

　　“了解了这些，就要求我们在考量产品的时候，除了功能性的指标外，更要重视非功能性指标。推而远之，就要求我们在学习国外技术的时候，要透析它所有的东西，综合性地看待它的人、技术、流程和体系架构，而不是仅仅看到它的技术指标。”

　　科研3.0 体系化是核心

　　也正是基于对航空发动机产业深刻的认识，杨晖才有了上面的论断，而这也成为他解决问题的出发点所在。即动控所要实现自己的发展目标，既要锻炼内功，加速自身科研实力的提升，也要科学大胆地借助外力，通过集成创新实现自身能力的提升。

　　在整个航空工业体系中，发动机产业有着自身的特殊性。“与其他产业相比，发动机产业没有后发优势。之所以这么讲，是因为燃气涡轮发动机的原理、产业规律、学科结构在过去长期的发展过程中没有出现颠覆性的改变。”作为后发者如果说有优势，那就必须吸收发展、认清规律、少走弯路。

　　加速自身科研实力的提升，杨晖将其称作科研能力的升级，即科研能力从1.0升级到2.0，再升级到3.0。

　　“从1.0版升级到2.0版，就是从重点解决有无，以试错为特征的研发模式，转向以系统工程原理为基础，完整设计、完整验证，完整过程。到2.0版，就是要符合系统工程的原理，完整设计才能完整验证，完整验证才能完整过程。因为产品的关键参数根本决定了过程实现的关键参数，这是新产品研发的原理。所以我们在推动2.0的时候要强调以试验为抓手、以设计为重点、以过程为协同。”

　　“在以往的科研模式中，由于学科专业、人才队伍、条件基础都比较弱，所以有了一个项目的机会，当务之急是弄出来，而怎么证明好坏？就是围绕功能试，试出来有问题就改，没问题就好。现在我们再回头看，当我们的学科专业和工具方法改进了之后再看这个产品仍会发现一大堆问题，都跟没有完整的设计过程，没有完整的需求衍生追踪验证相关。”在杨晖看来，这种以试错为特征的研发模式，已经完全无法满足现代化航空工业体系的需要，更谈不上系统工程。

　　“我们通常讲，动力系统以40年为周期，其间一个很大的难点就是性能的衰减。随着长期使用的磨损，动力系统的性能会慢慢衰弱，但是用户则要求大修之后的发动机仍然要保证高稳定性高可靠性。这其实是一个长期的知识积累过程。在美国推进系统完整性大纲(PSIP)中，完整性的概念就实现用户的所有要求。因此，大纲将完整性划分成五个阶段，第一个是策划，第二是设计，第三是部件实验，第四整机实验，第五全寿命周期管理。如果前四个没有积累到一定的程度，就无法对全寿命周期进行管理，因为产品不稳定，对全寿命周期也就无从下手，对客户的要求也就无的放矢，无法解决客户需求。”

　　在杨晖看来，动控所的科研能力，如果能够实现全生命周期的完整性过程，就实现了科研能力3.0的发展目标。

　　借助外力通过集成创新提升自身的能力，杨晖称其为逆向学技术。“作为研究所，技术是我们的核心能力，所以我们永远是技术至上，我们就是吃这个饭。我们要强调逆向思维培养，为此还专门成立了战略性业务推进部，从系统、电子、软件，我们对于国外的产品进行研究。”

　　“我们讲逆向学技术的核心，一是学科专业的问题，我在弄清楚人家的东西本身是促进我们学科成长的；第二，我们已经发现，我们同样的设计跟别人相比太简单了。所以逆向学技术的过程中，我们使用了外部资源来解决‘芯片级’的事情，使用系统软件来解决为我所用的事情。这为我们打通了链条。

　　在我国的几个重点项目中，我们都曾经采用过这样的模式，大胆地将‘目标机’的技术标准、专业模块、资料规范为我所用，这使我们进步很快。比如兄弟单位自控所，他们已经成熟的东西我们可以直接拿来用，而不是重复自己摸索的老路。

　　我们老讲产业配套、提前成熟，所以已经验证完了的成熟技术我们当然可以拿来用了，这样我们的产品就不用再从头折腾。我们就是要站在巨人的肩膀上更快的发展。因为动控所的定位是‘蓝岭号’(美国太平洋舰队的旗舰)，而不是航母，我们看得更远，来解决系统产品和配套的问题。”

　　在我们的印象里，好多企业领导在谈到引用国外的东西时都讳莫如深，尽量都强调自主创新。但是杨晖却毫不讳言地将国外或者兄弟厂所的先进技术和先进做法拿来直接为我所用。对于此，他有自己的认识。“实际上，能不能拿来，能不能为我所用，主要取决于我们的能力。我们很多技术方案都是国外的，能把它用好是能力，而不在乎它是谁的。人类创造的知识财富在于我们能不能重复性地做出来，而不是说是谁的而贴上标签。我能把它用起来解决我们独有的问题，这是我的能力，我用它不丢人，我用它不能解决问题才丢人。这恰恰是我们集成创新的体现，全球化之后这个趋势更加明显。”

　　动控系统 前景广大

　　在谈及动力控制系统的未来发展，杨晖用了“前景广大”一词。“在很多人眼里，动力控制系统只是整个动力系统的附件，是很小的一块儿。但是在我看来，它将来的发展前景广大，因为我们决定了能源转换的模式。”

　　一度畅销全球的《第三次工业革命》一书中提及，能源与通信技术的结合将催生最后一次工业革命。在杨晖看来，能源能不能为我所用，关键不是能源转换的机理，而是能源转换过程中的控制，而这与动控所所做的事息息相关。

　　“对于动力系统而言，一是要有机理实现能源的转换，但核心还是让它转起来，这就跟控制系统密切相关。所以，在动力系统的发展中，不管是当前以燃气涡轮为主的布莱顿循环的转换方式，还是未来以燃料电池等很多新能源的转换方式，要解决动力系统的可靠高效稳定运行，都必须依靠动力控制系统完成。可能的变化就是未来新能源的使用过程中，控制系统变成了完全自动化而已。这就使得我们的专业围绕这一点发展和扩展，拥有广大前景。”

　　而对于可以预见的大发展，动控所可谓是有备而来。“为了适应未来的发展，我们已经和正在建设一批专业重点实验室。实验室中很多新机理的东西已经出现，并且分支出了一些新的学科。像有些涉及光的，涉及新型材料的转换方式和控制方式，新的传感类的，这些都会影响到能源的转换机理和效率。以前没有控制，动力为什么能够很容易地做出来，就是因为它的机理不需要太多的控制。现在是认识到了很多能源转换的新机理，只能在控制的手段下实现，比如分层燃烧，声波控制等，这都使得我们的专业越来越重要，同时服务对象的领域越来越广泛。”(袁新立 田晔)