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航空工业强度所:风雨兼程七十载 牢牢坚守强度

发布时间:2019-10-01  来源:  作者:木木
  

C919飞机全机静力试验

C919飞机全机静力试验

AG600飞机全机静力试验

AG600飞机全机静力试验

大运全机静力试验

大运全机静力试验

航空强度积木式验证体系

航空强度积木式验证体系

“一体两翼”证书

“一体两翼”证书

虚拟试验

虚拟试验

熠熠生辉,筑梦绽放,矢志不渝, 报国担当。今年是新中国成立70周年, 航空工业强度所也走过了“航空报国、航空强国”的54年。作为典型的航空基础科研院所,强度所半个多世纪的发展历程,既是一部波澜壮阔的科研院所奋斗史,也是新中国砥砺前行的一个生动缩影。这一路走来,强度所在栉风沐雨、春华秋实中取得了历史性成就、实现了历史性跨越,在峥嵘岁月中绘就了奋进的壮丽画卷。下面我们通过“五个瞬间”,共同回顾强度所发生的翻天覆地的“五大变化”。

从偏居一隅到多点运行综合能力显著增强

强度所属于典型的“三线”建设单位,地处相对偏僻的西部城市西安, 但2015年因为大飞机事业,将强度所推向了改革发展的最前沿,吸引了更多世人的目光。

2015年9月29日,历时两年半, 强度所上海分部顺利建成并正式交付运营,标志着强度所从三秦大地走向了黄浦江畔,实现了地域的巨大跨越, 这也成为强度所发展历程中的标志性事件。目前,强度所已形成了“一个总部、两个中心”的运行格局,总部位于西安市高新技术产业开发区,在阎良国家航空产业基地设有军机科研中心、上海浦东新区设有民机科研中心。

作为我国唯一的航空强度研究与验证中心,强度所肩负着国家强度专业研究的神圣使命,具有代表国家对新研与改型飞机给出强度结论的职能, 业务已涉及航空、航天、兵器、轨道交通等多个领域。尤其近年来,强度所凝聚共识、继往开来,以战略规划为指引,改革发展取得显著成效,先后被中共中央、国务院、中央军委授予“重大贡献奖”,荣获全国五一劳动奖状、中央企业先进集体、陕西省先进集体等荣誉称号,知名度与社会影响力持续提升。

从单一试验到全面验证型号研制实现跨越

2018年6月29日,历时6年的大运全机静力试验在强度所圆满收官, 这项目前国内规模最大、试验项目最多、技术难度最高的静力试验的顺利完成也标志着我国航空强度验证水平迈上了一个新的台阶。

强度所建所以来,始终坚持航空为本,聚焦型号研制主业,强度验证工作已成为飞机研制过程“设计、制造、试验、试飞”四大环节中不可或缺的“第三棒”。特别是近年来强度所在践行强军首责、推动航空武器装备发展中实现了型号研制的“两大跨越”:即由强度试验一元为主向强度规划、手册编制、优化分析、物理试验和虚拟试验的系统化支撑跨越发展;由验证性试验一元为主向研究性、研制性和验证性的全链条积木式体系化试验跨越发展,为我国航空型号研制与部队列装起到了锤炼筋骨、保驾护航的重要作用。

科学构建国际一流验证体系。强度所已形成了国际一流的地面强度验证体系,覆盖了静强度、耐久性/损伤容限、振动、冲击、声学、热强度、起落装置强度、复合材料强度、力学性能表征、气候环境适应性、结构/机构可靠性、发动机强度等多个方面, 强度鉴定与验证能力达到国内领先、国际一流水平。同时,基于该验证体系, 形成了从指南手册、标准规范、优化设计、分析工具、物理验证、虚拟试验的多维度业务覆盖,有力支撑了多类型号的研制任务。

全力保障国家重器研制进程。强度所肩负着为型号“把关”“号脉”的使命,“确保型号研制后墙不倒”更是强度所的立足之本。从20世纪60年代承担国内首架全机静力试验——轰6全机静力试验起,强度所完成了包括四代机、大运、歼10、歼11、预警机, 以及ARJ21-700、C919、AG600等各型全机及部件、元组件试验,有力保障了各型号的如期首飞、顺利定型, 为我国航空武器装备研制及民用飞机产业发展做出了突出的贡献。近年来, 强度所强度鉴定/验证试验能力已覆盖到三种类型(研究、研制、验证)、四个层级(全机、部件、组件、元件)、十余个核心专业,涉及机型数十种, 数量之大、类型之多,创造了世界航空史的新纪录。

创新发展飞机强度试验技术。强度所始终致力于强度试验技术攻关及验证能力提升,通过试验新技术、新方法的研究,试验技术体系从试验效率、试验精度等方面得到了进一步完善和发展。在强度验证手段上发展到自动化阶段,突破了一体化整体加载框架设计、起落架随动支持与加载、集中大载荷施加、海量数据管理与处理等关键技术,并逐步向智能化迈进; 在强度验证技术上,秉承一代飞机、一代试验技术思想,在部件级及整机级试验项目上均实现了技术上的跨代, 尤其是第三代平直壁板压剪试验设备处于国际领先;在强度验证体系上, 随着虚拟试验、气候试验等专业的逐步成熟,验证体系更趋于完整,C919和AG600开创了我国航空强度领域物理试验与虚拟试验有机结合的先河, 气候试验填补了国内空白;同时,从试验组织管理、试验质量控制、试验安全管理等几个方面进一步完善了试验管理体系,从而带来全机试验技术跨越式的发展。

从型号牵引到创新驱动科技发展迈上台阶

2018年3月29日,强度所申报的“基础科研院所‘一体两翼’技术创新体系建设”成果在2018年全国企业管理创新大会上获得最高奖项,实现了历史性的突破,这标志着强度所技术创新驱动产业发展的理念迈入新阶段。

强度所自建所以来,始终履行国家赋予的“四大”使命——强度理论的探索者、强度技术的创造者、强度工具的提供者、强度设计的验证者, 聚焦三新、深挖广拓、打造平台,支撑了型号研制,促进了专业发展,持续为强度技术发展提供了澎湃动力。

技术体系不断完善, 厚积专业发展基础。强度技术经历了从单一的验证技术,零散、自发式的应用技术到专业化、系统化、体系化发展的格局。建所初期,强度所以型号试验为牵引,自发开展了强度试验技术和分析方法等方面的创新研究,奠定了航空强度技术的基础。20世纪80年代初期,在我国型号研制的牵引下,强度所重点开展了静强度、疲劳和振动等方面的技术研究,初步形成了以静疲振噪为主体的技术体系;2000年开始,在航空科技发展的带动下,强度所形成了涵盖飞机静强度、动强度、疲劳、噪声和综合环境强度等方面的九大核心专业技术体系;党的十八大以来,强度所致力于飞机强度基础技术及试验新技术的研究,围绕飞机安全性、稳定性、可靠性、舒适性等要求, 融合优化形成了覆盖飞机和发动机强度的14个核心专业技术体系。

承担重大课题,彰显科技创新主力军价值。20世纪80年代,强度所承担了计算机辅助设计、复合材料应用、疲劳理论与断裂力学应用、相关标准规范研究等30余项预研课题,研究成果在歼7、歼8、歼9等机种改型与研制中发挥了重要作用,其中航空结构分析程序系统(HAJIF-Ⅲ) 填补了我国大型非线性结构分析系统的空白,达到国外同期类似系统的先进水平;90年代,强度所承担了飞机结构抗疲劳设计技术与可靠性研究(AFFD)、结构动力环境与振动控制技术研究、计算结构力学与集成化航空结构分析程序系统研制(HAJIF-X)、航空综合环境对结构影响研究、航空结构强度试验技术研究、复合材料结构分析与试验技术研究、民机噪声控制与声疲劳研究(ANCF)等六大项60余项预研课题。其中复合材料结构分析与优化设计(COMPASS)系统研制成功并得以推广应用,使我国飞机结构设计技术上了一个大台阶,并已成为我国航空界主要的结构优化设计软件,在军民机、无人机及其他飞机的设计中起到重要的作用。21世纪以来,强度所履行国家使命,持续为航空强国发挥重要作用,共承担各类预研项目百余项,形成了多项核心技术,为型号研制提供坚实的技术支撑。

形成系列科研成果, 有力支撑重点型号研制。建所以来,强度所承担了民机科研、国防基础科研、国家自然科学基金、型号技术攻关等渠道的预研课题,结合强度专业领域的发展趋势,形成了强度规范、分析软件、设计手册、分析方法等系列化的科研成果。其中知识产权中专利申请量达554项, 专利授权量为282项,著作权登记量为106项;荣获省部级以上科技成果奖300余项, 其中自主研发结构非线性分析程序系统(HAJIF-Ⅲ)获得国家科学技术进步一等奖;已发表科学技术论文1317篇, 其中中文核心及以上期刊358篇,有力推动了强度专业技术的发展,支撑了我国军民机型号研制工作。

加大科技攻关,为未来技术发展奠定基础。强度所紧跟强度专业未来发展方向,从强度专业的研究对象、研究领域和研究手段等角度出发,制定了大强度、新强度、数字强度的专业发展思路。结合目前现有的14个核心专业技术体系,制定各个强度核心专业的发展方向和思路。尤其加大了强度专业“卡脖子”技术的攻关,如先进复合材料、新一代高温合金、高强高韧合金、新型功能材料的力学性能表征技术研究;结构/功能高度集成的一体化结构的设计/分析/验证技术研究;未来飞行器结构面临的隐身材料、隐身结构以及耐高温轻质结构等关键技术研究;先进支线飞机、单通道干线飞机、水陆两栖飞机的适航验证技术研究等,为未来强度专业技术发展奠定基础。

从立足航空到服务工业技术产业长足发展

2015年1月16日,强度所全资子公司击败包括美国某公司和国内多家知名企业,中标湖南博云新材公司SY01惯性试验台项目,项目以完全自主的知识产权和电惯量模拟技术领先优势,打破国外垄断,实现了从改造到建造的跨越式发展,从跟踪设计到自主研发的创造性飞跃,彰显了强度所品牌。

然而,成功的诞生不会是一蹴而就,时间向前追溯30年,镜头定格于20世纪80年代,随着市场经济的兴起, 强度所彼时便开始市场化的探索与尝试,这一路既有丰收喜悦,也有荆棘坎坷。B超机、水处理设备、新型建筑材料、商业大厦……这些看似与航空不搭界的行业与产品,却在当时苦苦支撑着强度所的生存、保护着军品任务的研制、稳定着航空强度这支队伍。几十年来,在先后经历了“军转民”“产业化”等不同时期后,强度所对产业发展的理解与定位也在随着时代变迁与自身发展而愈发清晰和深刻。如何实现产业化、规模新闻资讯化,甚至资本化发展是摆在强度所面前的一大考验。

进入新时期,强度所从顶层对技术产业体系进行了梳理,将原“横向科研”业务与原“产业化”业务进行了重组整合,构建了以“技术服务”和“产品服务”为主线的技术产业新架构,赋予了技术产业新的发展内涵、寄予了新的期望。从此,强度所技术产业迎来了快速发展的黄金机遇期, 驶上了高速发展的快车道。

擘画技术产业发展战略大格局。按照“技术同源、产业同根、价值同向”的原则,强度所以强度产业市场需求为导向,重点加强技术产业顶层布局与规划,制定了“以航融航、服务大航空,以军融军、进军大防务,以军融民、支持大工业”的产业发展新思路,明确了技术产业发展的方向。目前, 强度所以陕西为中心,布局华东、华南、西南、华北,全国一盘棋的技术产业大格局正在逐步形成。

开创技术服务新局面。强度所秉持“技术、客户与服务”三位一体的市场开拓理念,以科技成果、核心技术和知识产权为抓手,以资本为纽带,依托强度专业的技术优势与积淀, 在结构试验、产品改装、性能优化、CAE分析与软件开发等技术服务方面持续发力,积极向航天、船舶、兵器工业等其他军工系统领域迈进。突破了航天科技集团在试验领域的市场壁垒;以兵器系统某型战车降噪内饰改装为突破,形成了新的产业方向。同时, 打破军民界线,面向全工业系统,进行大产业发展。在通用航空、轨道交通领域,向客户提供从元件、典型件、组合件到全尺寸试验件的一整套试验服务流程以及全尺寸虚拟试验等全方位技术服务,实现航空强度技术在民用工业领域落地生根。

实现产业服务跨越式发展。强度所各子公司依托航空强度技术积累, 目前已形成了振动控制、环境振动、噪声治理、非标测控、液压维保等多个产业发展方向,具备减振器设计与生产、降噪工程、大型非标设备研制、实验室建设的能力。其中,复合加载试验设备国际先进,填补了国内空白, 打破了国外垄断;航空减振器产品研制综合实力位居国内前列,已成功地将产品和服务销往全国各地,在航天、电子、船舶等领域取得良好的市场业绩和用户好评,有效保障了军工和民用的市场需求。振动与噪声控制等技术国内领先,成为西北地区噪声治理的权威单位,为服务地方工业发展做出了重要贡献。在新技术新产品研发方面,强度所形成产业创新中心——创客空间——产品制造的项目孵化全流程管理。目前,在新材料、新技术、新领域方面进行了开拓性的设计研究工作,开展振动控制技术研究和新型减振器产品研发,做到了产研有机结合。构建了以非标测控工程和定型货架产品销售双轮驱动的新业务模式, 锁定市场需求,开展了高铁行李舱锁、航空座椅液压锁等新产品的研发工作。

不断改革产业发展体制机制。紧紧围绕做实子公司,以现代企业法人治理结构改革为主线,简政放权,全面推进产业发展体制机制改革。几十年的发展实践充分证明,技术产业现已成为强度所经济发展的重要组成部分,有力保障了强度所宏观经济增长更为稳定、更为健康。

从满足需求到体系融合能力建设取得突破

2019年6月11日,某型民机全状态飞机成功运抵强度所气候环境实验室,开展了相关气候环境适应性试验, 也标志着我国首次进行全状态飞机室内气候环境试验,填补了我国室内整机气候环境试验领域的空白。

技术进步、专业发展及型号研制离不开先进科研试验设施的支撑,而其需求又是能力建设的方向、契机动力。强度所的发展得益于持续的能力建设,通过近十年的建设,强度所得以长足的发展,使我国的航空结构强度试验与研究能力跨上了一个新台阶,缩小了与世界航空发达国家的差距,极大地提高了我国型号研制与试验能力。同时使强度所的科研试验条件发生了巨大的变化,为国家重点型号试验与技术研究提供了基础支撑条件,为加速我国的航空事业和经济发展起到积极的推进作用。

保障了型号研制。强度所“十一五”“十二五”期间的能力建设, 为型号研制工作提供了有力的保障,特别是在保障型号研制节点上发挥了重要的作用。过去10年,国家型号研制任务重,随之带来型号任务密集、多任务并行、试验周期紧张等特点,能力建设为强度所按节点优质完成四代机、大运、C919、AG600等飞机的强度试验任务提供坚实的保障。

推动了技术进步。能力建设的投入,填补了离散元撞击、气候环境试验等能力的国内空白,为国内强度技术研究、型号飞机强度关键技术攻关提供了强有力的支撑,保障了重点型号研制、试验关键技术攻关及预研项目的优质完成,同时提升了技术创新能力,推动强度技术发展。

优化了运行格局。通过规划一期等建设项目,新建了阎良试验基地,使我国的航空结构强度试验与研究能力跨上了一个新台阶,同时也奠定了强度所发展基础。通过上海试验基地的建成并投入使用,保障了C919飞机的研制,完善了上海市大型客机研制产业链。阎良试验基地的持续完善,上海试验基地的投入使用,优化了我国航空工业飞机强度研制保障的布局,为强度所更好地发挥基础专业研究机构优势服务于全行业提供有力支撑。

支撑了专业体系。强度所持续的能力建设,积极促进了强度专业技术体系的发展。能力建设为各科研室完成相关的型号研制任务创造条件的同时,也为试验技术的发展和强度专业预先研究的开展提供了硬件条件。强度所在飞机强度专业发展方面,在持续细化专业门类的同时深入研究交叉学科,目前,已形成了涵盖静强度、动强度、耐久性/损伤容限、热强度、航空声学和综合环境强度等10多个专业领域,试验技术水平、软硬件条件、配套保障能力等各方面均得到了跨越式提升。

时间不会停止,脚步也不会停滞。近年来,强度所提出了“打造世界一流的航空强度研究与验证中心”的愿景, 全面开启了新时代强度事业发展的新征程。不忘初心方能砥砺前行、牢记使命才会行稳致远。未来,强度所将以习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为指导,坚决贯彻落实集团公司“一心、两融、三力、五化”的新时代发展战略,为全面建设新时代航空强国贡献卓越的强度力量,在奋斗追梦中创造无愧于伟大新时代的新辉煌!




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