点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:以“中国强度”托举大飞机翱翔长空
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

以“中国强度”托举大飞机翱翔长空

来源:人民日报2025-05-27 09:27

  无法释放起落架的民航客机在巨大的摩擦声中以机腹着地方式从跑道上滑过,高速进入大气层的空天飞机像一个“火球”剧烈燃烧,大型运输机在超强暴风雪中艰难起飞,先进战斗机在复杂空战环境中被导弹碎片打得千疮百孔……

  这些在影视大片中才能看到的惊险场面,却是飞行器研制过程中要反复分析和实验的常规科目。着陆冲击、应急坠撞、飞鸟撞击、全机落震……这些特殊状态考验着飞行器的安全极限和性能水平。飞行器强度领域的科技工作者们探索理论、攻关技术、研发工具、充分实验,长期为锻造尖端装备默默努力,中国飞机强度研究所所长王彬文就是其中一员。

  多年来,王彬文带领团队攻克了轻质结构冲击、严酷工况生存、气候环境适应等多个世界性难题,取得系统的创造性成果,为我国航空宇航科学与技术发展和先进飞行器研制作出了重大贡献。

  锲而不舍攻克瓶颈短板

  “要将国家需要、事业发展和人生追求结合起来”

  “传统飞行器强度指的是抵抗破坏变形的狭义能力,而现代飞行器强度已经发展为保持目标特性的广义能力。实现从狭义到广义的内涵拓展,必须历经被动到主动、机械到自然的重重挑战。”王彬文这样介绍他所从事的研究工作。

  王彬文从小就有个航空梦,上世纪末,他从南京航空航天大学飞机设计专业毕业后,相继在西北工业大学工程力学专业、西安交通大学航空宇航科学与技术专业读完了硕士和博士。他放弃了一些条件更优渥的工作机会,加入当时相对艰苦的中国飞机强度研究所,选择了飞行器强度的基础研究和科学实验工作,一头扎进歼—10飞机等国之重器的研制攻关中去。

  一型型先进飞行器,新材料、新工艺、新结构、新布局大量应用,复杂服役环境、严酷极限载荷、卓越作战性能带来大量强度难题。“要将国家需要、事业发展和人生追求结合起来。”这样的人生信念激励着王彬文迎难而上,以过硬的技术支撑重大装备研制。

  新世纪以来,我国启动了大飞机研制重大科技专项,但大飞机运营中可能会遭受重载着陆、应急坠撞、飞鸟撞击等0—300米/秒的严酷冲击载荷,如何应对这些潜在风险是我国的瓶颈短板。完整的轻质结构抗冲击技术体系和鉴定能力,是大飞机研制必须突破的关键核心技术。

  “必须用锲而不舍的精神攻克瓶颈短板”。王彬文带领团队从基本原理着手,创建计算模型,提出优化方法,研制实验装置,突破了一系列关键技术,打破多项国外垄断,构建了完整的轻质结构抗冲击技术能力体系。最终,他们通过计算分析、结构优化和充分验证,以“中国强度”托举祖国大飞机翱翔长空。

  超越极限铸就大国重器

  “顶住最困难的时期,就会迎来柳暗花明”

  先进飞行器是关乎国防安全的国之重器,在高超声速飞行时,气动加热效应突出,温度峰值高达2000摄氏度,具有速率大、超复杂的特点。如何在地面精准模拟空中的严酷飞行环境,进行科学评估,是王彬文团队面临的又一只“拦路虎”。

  “必须以超越极限的态度铸就大国重器。”越是遇到困难,王彬文越有动力。

  进度紧张,要求苛刻,团队上下面临着巨大压力。王彬文带领团队果断放弃传统的石英灯加热方法,另辟蹊径,提出基于石墨加热的技术思路。

  他们从热生成机理的探察出发,对不同参数的石墨单元开展数万次实验研究,发现石墨多参数热生成规律,创建了温度、空间、时间同步控制方法,发明了极端高温耐热性实验评估新技术,能够同时实现2000摄氏度峰值温度和超过50摄氏度/秒升温速率,使我国在该技术领域达到国际领先水平。

  几个月后,该新型飞行器实验取得圆满成功,实验数据有力支撑了装备创新研制。这是极端高温耐热性技术在重大装备上的一次重要突破。

  “数十天没有任何进展,这时候是最难熬的。”在项目攻坚最胶着的那段时间,王彬文每天跑10公里,用运动缓解压力。

  “狭路相逢勇者胜,科研就和作战一样,不能退缩,顶住最困难的时期,就会迎来柳暗花明。”面对先进飞行器强度研制需求,他带领团队坚持不懈,陆续突破了剧烈振动耐久性、战斗毁伤耐损性等极限强度的关键技术,成功托举了歼—20等一大批“杀手锏”武器护卫祖国万里天疆。

  以国际领先作为根本目标

  “国家大科学装置必须经得起实战检验”

  气候环境适应性是武器装备全疆域布防、全天候作战的根本保障,是亟待攻克的尖端技术难题。由于缺乏实验室条件,长期以来我国装备气候实验只能辗转于天南海北“靠天吃饭”。

  记者来到实验室探访时,30多摄氏度的高温下,烈日炙烤着大地。一墙之隔的气候环境实验室却是另一番场景,寒风呼啸、大雪纷飞,科研人员穿着防寒服在忙碌地测量实验数据。

  气候环境是导致飞行器故障的重要原因,自然环境验证存在环境捕捉难、实验周期长、评估盲区多、过程风险高等局限性。大型气候环境实验室能够按需调控环境,随时进行充分验证,但核心技术此前被其他国家垄断。“大型气候环境实验室是机械运载领域重要的大科学装置,我们必须系统研究,全面攻关,确保建成。”王彬文暗下决心。

  他带领团队从气候环境形成机理的源头出发,从零开始一步步向前摸索。

  “设计理论的核心是水、气、能量与气候环境参数的动态映射函数,如果说大型气候环境实验室是个难题,那么气候环境设计理论就是难题中的难题。”王彬文介绍。

  他带领团队开创气候设计理论,发明舱体建造工艺,创建环境调控方法,攻克适应评估技术,实现13万立方米空间12类气候环境一站式精准生成,历时15年建成了全世界体量最大、模拟环境最多、性能指标最优的大型气候环境实验室。

  2020年,实验室建设验收被提上议事日程,按照惯例,团队原本计划采用简单的实验假件进行指标考核,但王彬文说:“国家大科学装置必须经得起实战检验,用真实飞机进行全状态考核!”他带着技术方案辗转于航空工业各大主机厂所,争取到两型全状态飞机进行实验,用真实武器装备开展能力验收,取得了振奋人心的结论:精准复现12种气候环境,核心指标超越国外20%以上,实现了填补空白和国际领先的双重跨越。

  在王彬文的带领下,团队不仅在理论、工艺和方法上超越了国外技术,而且在适应性评估上也屡有突破。

  2024年,实验室完成大飞机C919辅助动力系统降扬雪适航符合性实验,这是首次进行的全机状态实验,外国专家高度赞扬了实验技术,充分肯定了评估结论。“实验结论为C919飞机雪天运营提供了科学依据,将有力支撑全球适航取证”。王彬文说。

  2017年,在大飞机研制中开创基于数字孪生的全机强度虚拟实验新模式;2022年,研制自主可控大型结构分析软件,解决了结构分析软件卡脖子难题;2024年,结合人工智能发展新趋势研究数智强度系统工程……“凡是过往皆为序章,凡是未来必为华章。”这是王彬文经常用来勉励团队的话,这何尝不是他带领团队多年如一日、以归零心态奋发有为的真实写照。(张  铁 龚仕建

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平主持中俄蒙元首第七次会晤

  • 习近平会见蒙古国总统呼日勒苏赫

独家策划

推荐阅读
点击羽绒服胸前的按钮,2秒即可速热,实现四档温度调节……1日,在哈尔滨举行的第七届中国国际新材料产业博览会现场,一款造型时尚的智能温控羽绒服吸引不少观展者驻足围观。
2025-09-02 10:23
当地时间9月1日,世界知识产权组织发布最新报告显示,今年的全球创新指数(GII)集群研究将风险资本交易活动作为一项新指标。全球创新指数集群排行榜于2017年创设,通过三项核心指标,识别世界级创新活动在当地的集中程度。
2025-09-02 10:21
强制性国家标准《电动自行车安全技术规范》昨起实施。为保障新国标在本市顺利推行,近日,市市场监管局组织召开在京销售电动自行车生产经营企业约谈指导会。为保障新国标平稳落地实施,本市市场监管部门将强化监督抽检,保障本市电动自行车产品质量安全。
2025-09-02 10:18
会空翻、格斗,能叠衣、调饮,善聊天、“思考”……前不久举行的2025世界机器人大会上,各类机器人本领“进化”、各显神通,展现了人工智能的巨大潜力。如今,从旅游出行的智能助手,到工厂培训的“最强大脑”,再到装备升级的有力支撑,人工智能扮演着越来越重要的角色。
2025-09-02 10:15
零碳园区的建设,对于推动我国经济社会发展全面绿色转型具有重要意义。节能降碳,光靠“外套保温”不够,在园区地上、地下,还有“血液循环”系统来“保持恒温”。
2025-09-02 10:15
在这条新的赛道上,中国青年正在奋力奔跑。
2025-09-02 09:59
记者近日从国家发展改革委获悉,围绕《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》(以下简称《意见》),相关部门将制定出台一系列配套文件。具体来看,一方面将围绕《意见》提出的6大行动若干重点行业领域,分别制定“人工智能+”具体实施方案,进一步细化各行业目标任务、重点方向和工作举措。
2025-09-01 09:56
8月26日,国务院印发《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》。大力发展智能农机、农业无人机、农业机器人等智能装备,提高农业生产和加工工具的智能感知、决策、控制、作业等能力,强化农机农具平台化、智能化管理。
2025-09-01 09:55
生产车间里,抽气泵凹槽上蒸汽弥漫,极细的金属导体经过氯化液处理,三次涂漆后,再附上绝缘漆膜,最终制成直径仅0.012毫米的成品电磁线。 银西产业园甘肃康视达隐形眼镜有限公司的厂房内,智能化生产线高效运转,无人搬运车有序穿梭,整个流程高度自动化。
2025-09-01 09:53
江南大学是一所以轻工特色见长的“双一流”建设高校,发酵工程学科凭借深厚的学科积淀和前瞻性布局,成功跻身国家“A+”学科行列。学校与发酵行业龙头企业共建16个联合研究中心,聘请16名教授级高工和国家级科创人才担任工程技术导师,推动研究生深入产业一线。
2025-09-01 09:52
在山东省大学生创新大赛(2025)暨中国国际大学生创新大赛(2025)山东赛区比赛中,哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院参赛队共荣获10项金奖、1项银奖。 山东省特种焊接技术重点实验室是山东省焊接领域唯一的重点实验室,突出在特种环境、特种材料以及特种结构方面的焊接技术及装备制造研究。
2025-09-01 09:51
当前,全球科技革命与产业变革加速演进,人工智能(AI)正从“辅助工具”跃升为驱动社会变革的核心引擎。
2025-08-29 09:40
中国科幻完成了从文学、影视到互动娱乐的全产业链突破,步入业态融合与创新驱动的关键阶段。科幻阅读作为科幻产业链上游的基础产业,需率先探索高质量发展路径。
2025-08-29 09:38
作为太阳系中目前已知唯一拥有生命的天体,地球宜居性的形成与演化是地球系统科学研究的核心议题。
2025-08-29 09:35
国家气候中心统计数据显示,截至8月28日,华北雨季已持续55天,较常年雨季长度(30天)明显偏长。截至8月25日,华北雨季监测区累计雨量较雨季常年值偏多131%。
2025-08-29 09:18
8月29日是七夕节,在古代神话中,牛郎和织女因为被天上的银河隔开,只有在每年农历的七月初七才能通过鹊桥相会。那么,银河到底有多宽?
2025-08-29 09:17
浙江大学物理学院王浩华团队、杭州国际科创中心郭秋江超导量子计算团队联合清华大学邓东灵团队,在百比特超导量子芯片上观测到,“预热化”机制能有效抵御热激发扰动,使有限温度下的拓扑边缘态展现出了足够的稳定性,为保护脆弱的量子信息提供了新可能。
2025-08-28 09:47
6G时代,无论在城市楼群还是偏远山区,都需要数据的高速传输和快速接入,但基于纯电子技术的传统无线设备带宽受限、频段单一,难以动态调度频谱资源。
2025-08-28 09:47
8月26日,《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》发布。为何要出台这份文件?这份文件重点说了些什么?记者采访了国家发展改革委参与文件起草的专家。
2025-08-28 09:45
从“人工智能+”发展进展来看,朱克力认为,在政策层面,形成了举国体制,算力基础设施、数据供给、人才体系等基础支撑全面强化。
2025-08-28 09:37
加载更多