飞机发动机综合系统安全性北京市重点实验室:

发布时间 2019-08-10

  左右。这无异于用冰勺去搅拌一杯很烫的咖啡,同时又得保证不被融化掉。而要消除两者之间的温度差,靠的就是冷却技术。

  在2017年度国家科技奖励大会上,一项荣获国家技术发明奖二等奖的科学研究解决了该难题。这就是“航空发动机旋转涡轮叶片高效冷却技术”,产生于北京航空航天大学的飞机/发动机综合系统安全性北京市重点实验室(以下简称“实验室”)。

  其实,自2010年建设以来,实验室面向航空复杂系统安全性的重要基础和应用基础问题,在航空发动机复杂系统安全与适航技术、飞机系统安全性理论与适航技术以及飞机—发动机耦合系统安全性三个大方向上开展了诸多研究,而它也是目前国内唯一一个有关飞行器安全性与适航的重点实验室。

  2008年,在教育部撤销、合并本科专业的背景下,北航开设了适航技术专业,并于次年开始招生。

  “说到该专业的设立,其实就是因为国内在这个领域还是一片空白。”实验室主任、北航能源与动力工程学院院长丁水汀说,当时欧美航空工业的发展水平已经高于国际适航规章标准10年的水平,但我国距离这个标准却有至少20年的差距。“在此基础上,2010年,实验室正式建设。”

  在丁水汀看来,中国航空发动机要实现从“跟跑、并跑”到“领跑”的跨越,重视基础研究和自主研发是必由之路。由跟踪仿研主导的逆向设计研发体系向自主创新主导的正向设计研发体系的转变,是国家重大专项的战略要求。香港马会开奖直播!“而无论哪个研究方向,无论哪个研究项目,都是实验室瞄准国际前沿、面向重大战略而开设的。”

  比如北京市科委支持项目《新型替代燃料发动机适航关键技术》,瞄准的就是绿色通用航空这一国际前沿。不过,这个项目的最初设立却有些偶然。

  2014年,丁水汀到德国柏林参加航展,在其中一个替代燃料会议上,他发现与会学者都是做燃料研究的,只有他一人是做发动机研究的学者,而国外参会者也只是就燃料本身来“说事儿”。于是他提出一个观点,建议将航空燃料当成发动机的部件,只不过这个部件更替得比较快,这样就完全可以借鉴适航规章。这一想法得到了大家的普遍关注与“点赞”。

  回国后,丁水汀便与团队成员开始了该领域的探索,通过建立标准模型,得到发动机的安全边界,再用相似类比的方法判断新燃料的安全性,无需大量试验。“目前,实验室已经成功制作出原理样机,以海藻为燃料,实现了50%新型生物燃料+50%传统化学原料,现在正在走成果转化这一步。”

  “之前以为只要有充足的资金投入,就可以顺利实现成果转化,但其实并不是这样。”丁水汀说,资金自然是必须的,但与此同时,人力资源、技术积累等直接关系工程化水平的因素也必须考虑。

  “科学研究看亮点,成果转化看短板。”这是丁水汀总结出来的一条准则。说到底,在通航领域的成果转化方面,无论是发动机还是飞控系统,都有广阔的市场前景,资金投入根本就不是问题。

  “从这个角度来看,我们就更加关注企业的工程化水平。”丁水汀透露道,实验室当前正在与某地的一家企业合作推动两级增压发动机的成果转化,首要关注的,自然也是其工程化水平。按照他的设想,合作要分为两个阶段,第一阶段就是双方的相互验证。

  实验室与该企业分别做几台两级增压发动机的样机,然后交付对方检验。“一方面,给企业看我们的技术研究水平是否过关;另一方面,我们也要看企业是否有足够的能力把我们的研究成果做出来。”丁水汀说,只有双方都满意了,才继续谈第二阶段的深入合作。

  不过,实验室在成果转化方面也存在一定的短板,即“人马不足”,用丁水汀的话说,就是“我们这伙人都是追求卓越的,做技术突破很在行,但要做产品却不适合,因为做研究和做产品完全是两个概念”。

  因此,实验室目前正在设计“一总部三中心”,即总部统筹,研发中心、工程中心、制造中心各司其职,以打通成果转化的整个链条。

  而不管是科学研究还是成果转化,都有一个非常重要的基础,就是人才支撑。对此丁水汀有自己的另一条准则,即“人才培养看均质”。

  “不能让公鸡既打鸣又下蛋。”丁水汀打比方道,要根据每个人的特点,综合激励,分类卓越。

  作为北航能源与动力工程学院的院长,丁水汀为学院设立“三个十”的标准,即十个面向国际学术前沿的一流学者,十个面向国家重大战略需求的一流团队,十个让学生终生难忘的教学名师。

  同样,这种理念在实验室也得以贯彻。“比如擅长写文章的教研系列,就面向国际学术前沿,发表一流论文;擅长科学研究的人,不要求其发表多少论文,只要瞄准国家重大战略,能够攻克关键技术即可;而擅长成果转化的人,甚至一篇文章都可以不要求他们发表,但必须要把成果‘写’在市场上。”

  邱天是丁水汀带的一名博士研究生。2016年,他毕业后留在了实验室。按照丁水汀“分类卓越”的人才划分,邱天就是第二类“擅长科学研究”的人。

  留校后,邱天被丁水汀外派做研究,时常各地奔波,深入第一线。“现在,邱天成了成都市新都区的引进人才,而且已经飞成金卡会员了。”丁水汀开玩笑道。现在邱天已经是一个指挥研究所里20多人工作的领头人,在行业内也是“非常有名气了”。“有一次学术会议,我突然‘袭击’,让邱天上台作汇报,结果出人意料,现场观众对他评价非常好。”

  实验室还有一位叫李果的年轻教师,他属于“擅长写文章的教研系列”,面向国际学术前沿,发表了十几篇高水平论文,目前已晋升为副教授。

  这个拥有28名成员的实验室,无论是长江学者还是杰青获得者,无论是资深教授还是青年教师,都在分类卓越的理念下发挥着各自的力量。

  对于未来,丁水汀坚信,实验室在飞机/发动机综合系统安全性方面一定能达到国际先进水平,打造出航空强劲“中国心”。