2016年9月9日 星期五
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黄俊教授（中国航空报图片）
黄俊 贵州黔西人，北京航空航天大学教授。1986年至2000年间，在011基地飞机所从事高级教练机设计工作，2000年获博士学位，2002年博士后出站留北航任教，现任飞机系书记兼副主任、航空创新实践基地主任。
长天翼展，“歼—20”已腾空
2011年1月9日～12日，美国国防部部长罗伯特·盖茨对中国进行正式访问。几乎同一时段，网上盛传中国自行研制的第五代隐形战机“歼—20”在成都首飞。两则消息的重合，暗合了大国博弈的微妙玄机，因此被多家外媒过度阐释，同时，又因为它呼应着广大民众对于国家富强的殷切期待，一时间成为各方视线的焦点。
作为一名从事飞机设计的教师，黄俊对于网络上盛传的“歼—20”首飞自然十分关注，同时也深感震动。在他看来，作为五代战机的“歼—20”代表我国航空工业一个质的飞跃。这是国之重器、国之利器、国之必需品。
与国内网民的高调喝彩相比，“歼—20”的“横空出世”也引来一些不太和谐的杂音。首飞消息传出后，国外一些媒体针对“歼—20”的方方面面作出许多解读和揣测，怀疑中国的自主研发能力，认为“歼—20”的某些技术是抄袭来的。
对此，黄俊表示这些揣测都是空穴来风，抄袭的结论是不能成立的。以自己的研究经验来看，我国对隐身技术经过近30年的研究，取得了丰富的研究成果，我国完全具备自行研发隐形战机的能力。
据黄俊介绍，目前，隐身技术不仅用在战斗机上，在其他武器装备如潜艇、水面舰、坦克、装甲车辆、直升机、导弹上都有使用。未来的战斗机不仅要雷达隐身、红外隐身，还要有射频隐身、声隐身、可见光隐身、激光隐身能力。这是一个宽广的领域，等待着有志于我国国防建设的科技工作者开疆阔土。
战斗机已经发展到第五代，目前世界上的五代机有美国的F22、俄罗斯的T50和我国坊间盛传的“歼—20”。以F22为例，与前四代战斗机相比，五代战机的优势在于，无论与四代战斗机F15空战对抗还是仿真模拟，F22从没有输过，说明第五代战斗机有能力横扫前四代战机。这就为以后的发展提出了问题，也就是说，未来的第六代战斗机也要让第五代无力招架才算合格。
应该说，F22推出之后，美国空军一向比较乐观，在若干年里一直没有对手，直到去年俄罗斯推出自己的五代机T50，今年我国又传出“歼—20”首飞的消息，刺激了美国的第六代战斗机研究计划。
据黄俊推测，六代机可能具备的特征有：隐身性能至少不低于五代机；在不同飞行状态下均可高效飞行；完全的传感器融合及高灵敏的环境感知系统；既可有人驾驶也可以无人驾驶；最有可能的是将使用定向能武器，如电磁炮、激光武器等。具备这样的功能以后，第五代将不是它的对手。“如果真有‘歼—20’，只说明我们有了自己的第五代，也需要考虑五代之后的事。”
民用发力，大飞机欲登场
许多中国民机制造业人士都将与麦道的合资视为一次沉重的代价，认为这一项目迫使中国原本自主研制的运10大型客机胎死腹中，而最终让这一市场成为波音和空客的天下。直到2007年，在经历了多番争论之后，中国正式为大飞机立项。日前，相关媒体报道，国产大飞机C919将于5年后正式服役。
曾经担任国产ARJ21支线飞机副总设计师的周济生曾向媒体透露，大飞机制造零部件中最起码有50%以上需要对外招标。“这其中包括了飞机的发动机、大部分的机载设备和系统。”我国航空工业对国外的依赖由此可见一斑。
对此，黄俊说，从国际情况看，全球采购是一个比较普遍的做法，大飞机的研制，一般走国际合作路线。现代飞机制造是一项庞大复杂的系统工程，不可能由一个单位完成，这就需要很大的合作团队，需要庞大的供应商体系。以波音和空客为例，波音787、空客A380的大部分机体和机载设备也是由包括中国在内遍及全球的供应商提供。但是我们全球采购有一部分原因是自己没有掌握核心技术。据黄俊介绍，我国近年在机载设备的研发生产上发展较快，与国外差距在缩小，但是在发动机的研制上，还需要尽快加大投入，刻苦攻关，尽早掌握核心技术。
作为飞机设计领域的专业人士，黄俊显然对这一差距充满紧迫感，他说，尽管国产大飞机进展可观，但仍须在今后抓紧研制可替代的国产设备，这样才能避免对国外形成二次技术依赖，尤其是不能让中国航空的“心脏病”——发动机问题长期延续。
那么，下一个门槛的时间节点在哪儿？黄俊说，美国在三年前就提出了N+3代未来民用飞机的研究计划，着手研究在20～25年后投入使用，比现役客机先进三代的飞机。其目标是飞行噪声比现在的三级标准低81分贝，氮氧化物排放比现在的标准减少80%以上，燃料消耗降低超过70%，可以在小型机场起飞着陆。预计2020年技术成型，2025年投入商用的N+2代飞机相比于目前的波音737，燃油消耗率降低50%，氮氧化物排放减少75%，噪声比四级标准低42分贝——美国已经远远走在我们前面。
在未来航空运输发展方面，欧盟也制订了清洁、安静、准点的民用航空计划，根据欧洲委员会的新白皮书，到2020年，他们的民航客机将比2000年的标准减少一半的碳排放，氧化氮排放减少80%，噪声降低一半；到2050年，二氧化碳排放将比2000年减少75%，氧化氮降低90%，噪声降低65%。针对航班晚点问题，欧洲委员会的白皮书计划在2020年使99%的航班误差在计划的15分钟内，至2050年误差缩小到1分钟。
黄俊说：“如果我国的大飞机C919在2015年左右推出，这时油耗降低了1/3左右的美国所谓N+1代客机已经出现，10年后，美国更先进的一代民航飞机又将出炉，我们仍然面临着一代甚至更多的差距。面对这种状况，一方面，我们需要把我们的产品尽快推出来，另一方面，我们也要尽量往前赶，争取在下一代民航客机的研制上缩小差距。”
“1968年，美国、苏联、英国和法国都有了喷气客机，刚成立的空中客车公司没有选择复制，而是研制具有独立自主知识产权的全新型号来建立自己的品牌。我国也要创建自己的大型客机品牌，希望20年后，空客以A3X0、波音以B7X7、中国商飞以C9X9三足鼎立未来民用客机市场。”
创新为魂，飞天之翼可翱翔
飞机是航空业的支柱产品，代表航空科技发展的最高水平，也是一个国家科技实力和先进程度的象征。
黄俊说：“我国航空工业经过几代人的努力，取得了卓越的成就，建立了完整的航空工业和技术体系，但在先进战斗机、大飞机方面还存在较大差距。从国际大环境看，与上世纪中期前的飞速发展相比，航空进入了一个相对成熟而平稳的发展时期，这就对飞机设计提出了新的要求，创新是维持航空业活力和推动其向前发展的重要基础，而飞机的设计创新要有牵引和推动力。所以我认为，从民用客机和未来战斗机的研究设计来讲，‘需求牵引，技术推动’仍然是飞机创新设计的最重要源动力。”
无论是战斗机还是民航飞机设计，都是非常复杂的系统工程，既需要有先进的科技成果作为手段，也需要坚实的航空工业基础作为支撑，更需要一大批具备创新意识和能力的航空人才的共同努力。培养飞机设计领域的顶尖创新型人才，是北京航空航天大学的根本责任。黄俊说：“好的想法自然重要，但飞机那么复杂，不是有一个好主意飞机就能做出来了。”因此，北航培养飞机设计的人才，做法就是在扎实的基础理论和飞机设计专业知识教育的基础上，秉承“创新源于实践”的思想，针对飞机设计的多科性、试验性、工程性的特点，通过精心设计实践环节，让学生把飞机的研制过程完整走一遍，以此培养学生的工程能力、创新能力、团队协作能力以及对我国航空事业的热情。
为实现上述目标，在黄俊所在的航空学院、学校、教育部、原国防科工委以及国内飞机设计院所的支持下，2001年，黄俊负责建立了北航“微小型飞行器设计实验室”，并于2004年扩建成“航空创新实践基地”。
基地以新一代战斗机、大型运输机、空天飞机、微型航空器为背景，以学校“强化基础、突出实践、重在素质、面向创新”的人才培养方针为指导，根据学生在学习过程中萌生的新概念、新思想进行自主创新设计，在导师和课程教师的指导下，完成方案论证、设计、分析、加工、组装、地面测试、仿真飞行，最后取得经过外场试飞验证的各种创新性飞行器模型样机或试验样机，以培养学生勤于思考的创新意识、综合应用所学基础和专业知识的能力、动手实践和协作攻关的创新能力，奠定学生对飞行器设计、分析、制造、试验和试飞全过程的工程基础。
依托航空创新实践基地，面对飞行器设计专业各层次学生，黄俊领导创建并发展成本研一体、课内外结合、覆盖校内外、留学生和国(境)外研修生也受益的航空人才实验教学体系；锻炼了一支教育理念先进、教学科研能力强、实践经验丰富、热爱实验教学、熟悉实验技术、勇于创新的实验教学团队；十年来，已经探索出了一种培养飞行器设计专业人才的新方式，取得了丰硕的课程成果，提升了学生的综合素质和创新实践能力。依托基地的课程作品连续10年在北航“冯如杯”科技竞赛中荣获一等奖，在全国“挑战杯”竞赛中获特等奖和一等奖。以航空创新实践基地为依托的北航航模队，连续多年取得全国航空航天模型锦标赛载重项目冠军。经过基地培养的毕业生综合素质高、创新能力强，深受用人单位欢迎。
2003年，温总理视察北京航空航天大学，提出“发展我们自己的大飞机，担子落在同学们肩上！”时隔8年，当时亲耳听到总理这一希望的北航学子，有许多跟黄俊一样，就忙碌在飞机设计一线。正是他们用矢志不移的创新精神架起了中国自己用以沟通世界的空中桥梁，塑造了用以保证国家安定富强的长空利剑。