中国将于9月3日在北京举行盛大阅兵式庆祝抗日战争胜利70周年，众多新型战斗机、轰炸机和无人机亮相。看阅兵不光看热闹，网易航空航天频道推出《看门道》系列点评策划，更带您看清其中的门道。从空中飞机编队和地面无人机方阵，看清中国空中军力的强项和不足。
资料图：歼10的进气道结构，现代设计手段的高效、简易、直观是过去只能进行纸上作业时所无法想象的（图片来自公开论文）
网易航空独家解读（侯知建）中国航空工业的进步充分表现在阅兵机型的丰富和先进上。中国从零到有，建立了强大的科研生产体系。从照搬苏俄，到师法欧美，再到走出中国特色，逐渐理顺了科研体制，实现了科研和生产的解放。
材料与工艺体系的进步
中国整个现代工业体系都是在苏联援助下建立起来的。由于当时的援助模式主要是针对各个领域，建立起关键节点性质的重点工程项目；因此中国的材料和工艺体系在建立起来时一直有很强的附庸色彩，独立性不强。
相当糟糕的是，中国航空工业在很长时期内也是精力大头放在仿制，以及在仿制基础上进行改进上。这就陷入了一种很微妙的循环——主机研制单位和材料工艺研究单位，都没有对材料和工艺的长远化、系统化发展有什么兴趣，大家各自埋头只管吃碗里那点饭。加上60年代以后的社会时代背景，中国航空工业的材料工艺体系经历了非常长的一个发展停滞时期。
在改革开放以后，有三件事情倒逼了中国材料工艺体系的快速进步。第一件事是歼10的研制，这款飞机引入了全套的西方设计规范和软件工具；因此不能再沿用基于早年苏联体系的材料，而必须与西方接轨。举个最简单的例子，法国的达索CATIA设计软件，数据库里面怎么可能会有中国各个落后牌号铝合金的性能资料？
第二件事情是中国航空工业开始给西方的波音、空客等公司打工，承接民用飞机的部件制造。这是一项极为英明的决策，虽然被一些左派骂作甘为洋奴；但随之而来的就是西方公司出于追逐利润的需要，鼎力支持中国航空工业在大多数材料与工艺上与西方进行接轨，在技术传授上极为卖力。
中国军用飞机在制造设备、材料工艺上的飞速进步，至今都受益于此。而这些过程，也是中国航空工业思想大换血的过程。比如制造的精密化一致化，西方公司的很多要求是以往中国航空人想都没想过、或者直接斥之为荒唐扯淡的内容。
最简单的两个例子，制造装配环境的温度不一致，引起部件热胀冷缩尺寸变化，这在以前就是从来不在乎的。而那些大型机车床等加工设备安装所在的地基刚度够不够？这个更是很多人想都没想过的。实际上西方的飞机为什么品质出色？很大程度就是依靠这些看起来根本是吹毛求疵的苛刻规定约束出来的。而第三件事情，就是90年代以后引进苏27的工程项目中，全套设计、材料、工艺资料引入，起到的作用也非常巨大；比如歼20上现在运用的28MPA液压系统，其材料工艺体系就脱胎于此。
而随着歼10等正向开发的型号越来越多，中国材料和工艺的研究工作已经越来越具有系统性和前瞻性，与主机设计单位的良性合作也越来越深入。比如很多研究难度比较大、耗时很长的材料、工艺，主机设计单位还在项目的早期探索阶段就能给出较为详尽并具有高度可行性的性能指标和特性要求；而材料工艺研究单位，也能根据新型飞机的设计发展方向，具有前瞻性的制定研究规划。
设计思想和能力出现了跨越式的进步
如果说80到90年代西方与俄罗斯的材料工艺体系，给中国航空工业铺就了全新的基础；那么80年代与西方在设计思想和能力上的交流，就是给中国航空工业擦亮了双眼，并赋予了一双强健的双腿。比如“数字化”与“有限元”，就是其中最为典型的两个突破。
任何一个生活在八十年代的人，恐怕都无法想象我们今天的数字化电子生活；同样的，生活在今天的人，也很难想象八十年代的人——包括科研工作者对于电子电气系统数字化的态度。事实上，由于长期的信息和学术交流封闭，很多老一辈科研人甚至完全没有数字化的概念。
比如当时作为中国防空核心系统的红旗9导弹研制过程中，总设计师是在阅读单位内新毕业学生的文章以后，才知道数字化能够有效提高导引头的作战效能和可靠性，并大幅度降低电路的体积重量与功耗、发热。借助外来的先进理论，从岔路、死路上走回正道，这就是擦亮双眼的效果。仅仅知道正确的方向还不够，而功能强大、而且能够不断进化性能的设计工具就是科研人的一双强健腿脚；有限元计算在中国的引入，无疑担得起这一评价。
有限元法可以将一个结构部件划分成大量彼此连接的细小单元，每一个小单元只负责很简单的几个受力情况；通过计算这些小单元在各种条件下的变化趋势，就可以获得整个部件的近似性能数据。这是一切先进设计的基础手段，也是现代定量设计与传统定性设计的根本区别所在。
事实上歼10结构能够一举达到以西方三代机标准也堪称优秀的水平，在设计上的仪仗正是以引进的西方最新的完整战斗机结构设计规范体系作为思想理论基础，而以有限元分析作为工具。在材料工艺体系完成补课，而设计思想和手段又基本追平西方的前提下，设计人员付出的所有努力都会得到高效的回报；歼10规避了国内没有独立战斗机结构设计经验风险的同时，直接达到了一个较高的水平的奥妙，尽在于此。
当然凡事总有例外，笔者曾经在2001年关于歼八平尾大轴缺陷改进的论文中，看到该单位专家对于“言必有限元”的高度不屑，并认为用法传统的工程简化法一样能完成分析和设计。而类似的言论，在轻武器领域的专著教材中也出现过；或者，这就是中国不同行业、以至于同行业不同单位之间水平高低相差巨大的原因之一吧。
中国初步理顺了科研体制，解放了科研潜力
在改革开放的过程中，中国科研的很多旧有体制被打破，很多新的改革试点绽放出了极强的生命力。而这其中被国务院寄托了“中国的达索”（国防科工委飞机局局长杨易正语）希望的成都飞机设计研究所，就是极为典型的例子。
作为成都所学术带头人的宋文骢院士，他之所以能领导歼10项目取得史无前例的突破和成功，关键之一就在于他敢于破除中国长期以来政治斗争决定技术路线方案等陋习，敢于为研制力量补充新鲜血液；让大量头脑中充溢中新知识、新认识，敢于学习和应用新技术、新思想的年轻人承担起重任。
比如歼20的总师杨伟，1985年从西工大研究生毕业加入611所时只有20出头，仅仅一年半以后他就通过自己的出色表现，承担起了领导歼10飞行控制系统研制的重任，并且交出了极为出色的成绩。
而另一方面，如果欠缺了外来的新鲜血液和竞争，仅靠航空系统内部循环造血、近亲繁殖和“排排坐分果果”式的项目分配，显然无法满足航空工业的发展需要，最终必然导致产品在性能上的严重落后。比如歼10成功的另一个关键，就是包括火控雷达等大量的关键分系统、设备的研制任务分配都不再局限于中航内部，而是交由国内那些真正具备研究实力的单位比如中国电子科技集团进行开发。
尤其是在枭龙FC-1战斗机上，成都飞机设计研究所坚持各个分系统、设备采取全程招标制度；使包括中国电子科技集团等诸多外部单位，依靠产品性能和可靠性以及成本优劣来进行竞争，更是中国科研历史上一次极为重要的里程碑式的标志事件。这也是FC-1为什么能成为中国目前可靠性最高的三代机的内在核心原因。
虽然枭龙FC-1战斗机没有装备中国军队，但它的研制模式被延续到了歼20工程项目当中。可以想见，在歼20这样机载设备先进和复杂程度都前所未有的型号里，全程竞标制度从设备选定之前就为歼20消弭了不知道多少隐患和挫折。
事实上回过头看，中国航空工业中目前最被动的领域，也正是那些竞争最少的领域。比如中国能造出打下大气层外卫星的世界顶级防空导弹，然而之后却连基本相当于美国八十年代AIM120A中距导弹水平的霹雳12导弹却好几年无法稳定；这其中的关键原因之一，就是航天科工等外部单位没有机会参与到空空导弹的竞标过程中，也没有深入接触战斗机火控航电系统的机会，空有强劲实力却没有施展的机会。
而常年被人诟病的航空发动机也是如此，中国已经能够稳定制造的先进作战舰船使用的燃气轮机，而它与航空涡扇发动机实际上血脉同源，之间并没有太大的技术隔阂。如果能让负责舰船燃气轮机研制的单位参与航空发动机的研制工作并展开竞争，中国航空发动机的研究水平将会得到极大的提升。
本文来源：网易航空
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王晓易_NE0011
