为我国航空航天科技工业贡献智慧——记中国科学院院士、西北工业大学教授张卫红

12月8日，张卫红院士（中）给学生们讲解“可变形机翼的智能驱动机理”。

20世纪末，在祖国的召唤下，他放弃了法国知名高校的终身教职，携全家回国，重返母校西北工业大学，投身祖国的航空航天事业。

20多年来，他扎根三秦大地，以国家重大战略需求为导向，解决了新一代大型运输机、C919大飞机和大型运载火箭等多个航空航天型号研制中的设计和制造难题。

作为一名高校管理者和学术带头人，他培养了近30名博士研究生，打造了一支富有朝气、追求卓越的科研团队，为我国航空航天科技工业的发展作出了突出贡献。

他，就是西北工业大学副校长张卫红教授。在今年的两院院士增选中，张卫红当选中国科学院技术科学部院士。“能够当选院士，是国家对我们学校和学科发展成果的认可，也是对我们团队科研工作的认可。站在新的起点上，我将瞄准解决航空航天领域重大科技难题，努力工作，勇于探索，作出新的贡献。”张卫红说。

12月8日，张卫红院士（前排中）与团队成员在陕西省空天结构技术重点实验室内合影。

一封书信

举家归国返回母校

1964年8月，张卫红出生于山东。20世纪70年代初，为支援“三线建设”，张卫红全家从武汉搬迁至汉中。

“当时我在勉县武侯中学读高中，父母的工作单位里有不少人毕业于西工大，这对我影响很深。当时我在汉中还见到了‘运-8’飞机，从此对航空航天的兴趣更加浓厚。”张卫红说。

1980年，16岁的张卫红参加高考，第一志愿报了西北工业大学飞行器制造工程系，被顺利录取。“那个时候条件艰苦一些，但是同学们都很勤奋，大家都是如饥似渴地学习专业知识。”张卫红说。

4年之后，张卫红本科毕业，由于成绩优异，被当时的国家教委公派出国留学，到比利时列日大学应用科学专业航空航天技术实验室硕博连读。“比利时列日大学是法语授课。虽然我在出国前进行了1年的法语培训，但是一些专业课还是学得比较吃力，只能上课时做好笔记，课后再向老师请教，与当地同学交流。”张卫红说。

功夫不负有心人，1991年，张卫红以优异成绩博士毕业，先后在比利时、法国开展科研和教学工作。他成为列日大学首位获得比利时教育部高级研究员职位的华人学者，后来又在法国贝尔福-蒙贝里亚科技大学担任高级研究员，并获得了法国教育部终身教职。

1998年的一天，张卫红收到了国内导师、中国航空宇航制造工程学科奠基人之一、西北工业大学教授杨彭基的一封亲笔信。20世纪30年代，杨彭基也曾在比利时列日大学留学。“老师在信中介绍了学校师资力量短缺，以及国家进行西部大开发、加快推进航空航天事业发展的情况，希望我回来补充到学校的骨干教师队伍中来。”张卫红说。

面对导师的期望、祖国的召唤，张卫红没有犹豫，很快决定回国。1999年2月，放弃了国外优越的工作和生活条件，张卫红带着爱人和孩子回到了祖国，回到了陕西。“我和爱人放弃了法国永久居留权，我也放弃了法国的终身教职这样一个‘铁饭碗’。为国服务，是每一位公派留学生的责任。”张卫红说。

从此，张卫红扎根三秦大地。风华正茂的他以一腔热血投身祖国的航空航天事业，致力于飞行器结构轻量化设计与制造工艺的先进理论与方法研究，并积极开拓新的研究领域。

张卫红院士在实验室指导学生。

一个目标

为航空航天高端装备“瘦身提效”

在人类文明尝试挣脱地球引力，飞向广袤宇宙深处的伟大年代里，减轻结构重量、提高结构性能，成为飞行器结构设计永恒的主题。回国22年来，张卫红带领团队系统开展了航空航天复杂薄壁结构优化设计、轻质材料与结构的功能性能一体化设计技术等重大课题项目研究。

“在航空航天领域，一个国家必须要有独立自主的设计制造体系，把核心技术掌握在自己手中。”张卫红说，“我们团队主要是为飞机、卫星‘瘦身提效’。航空航天装备只有重量变轻，装载能力才能提升。”

以卫星结构设计为例，以前的方法就像盖房子一样，把设备一层一层放进去。而张卫红团队提出了整体式优化设计理论方法，从整体角度出发，把搭载有效载荷的设备和卫星骨架结构同时考虑，从而使设备放置位置更加紧凑，骨架更轻，比原有设计降低了30%的重量。

就这样，经过20余年的开拓创新和不懈研究，张卫红团队结合航空航天结构系统的构成特点，从结构减重和高性能设计的需求出发构建了复杂整体式构型设计理论模型，发掘了结构系统中载荷、刚度、质量等多种设计因素之间的匹配设计机理，实现了基础研究与工程应用需求的完美对接。

2013年，由我国自主研发的新一代大型运输机首飞成功，张卫红团队就参与了其结构的研制工作。“我国加工飞机大部件的能力，原来最大只能做到10米左右，再大就会出现加工变形超差等质量问题，而如果用拼接的办法，部件的完整性又较差。新一代大型运输机体型庞大，最大航程和载重指标异常苛刻，为了满足设计要求，‘瘦身减重’就变得极为关键。”张卫红说。

按照传统工艺，新一代大型运输机的机翼大壁板尺寸翻倍，加工精度和效率难以满足型号需求。张卫红团队受型号研制单位委托，通过仿真计算与试验，做到了加工参数与结构参数同时兼顾优化，最终助力新一代大型运输机研制成功。

同时，张卫红还与西安飞机工业（集团）有限责任公司合作，为我国新一代大飞机制造出国内迄今为止最大壁板、最长长桁、最大框体等5类构件，大型钛合金框材料切除效率提高135%，大尺寸蒙皮切削减振70%。

20余年来，张卫红团队的研究成果应用于我国大飞机、运载火箭、航空发动机等重点型号研制，为我国航空航天科技工业的发展作出了突出贡献。在此过程中，张卫红牵头完成的“机械结构系统的整体式构型设计理论与方法研究”项目获得国家自然科学奖二等奖，“大型复杂薄壁结构的多柔性匹配切削制造技术及应用”项目获得国家技术发明奖二等奖。

张卫红院士（右二）正在给学生们讲解“航天超轻质结构一体化设计制造”。 照片均为记者 杜玮摄

一个理念

培养航空航天领域高层次人才

除了科研工作，作为一名高校管理者和学术带头人，张卫红十分重视人才培养工作。“国家发展靠人才，民族振兴靠人才。每年我都会选拔最优秀的学生进入团队，引导他们树立‘精益求精，追求卓越’的科研理念，培养他们独立开展科研工作的能力。”张卫红说。

以前文提及的获得国家自然科学奖二等奖的项目为例，5位完成人中“80后”就占了3位——机电学院教授朱继宏、许英杰、高彤，他们都是张卫红一手培养的学生。

“老师善于发现和培养青年科技人才，敢于放手让我们在重大科研任务中‘挑大梁’。在我从事复合材料结构成型工艺和优化研究的过程中，他一直鼓励我要紧密结合航空宇航制造业的国家需求，把基础研究成果真正应用到解决国家重大工程问题中去。”许英杰说。

目前，许英杰已成长为西北工业大学机电学院博士生导师、陕西省空天结构技术重点实验室副主任，还担任了中国航空学会青年工作委员会委员。

张卫红对学生和青年教师十分关心，他尽力给团队每一位青年教师和学生提供好的发展空间和平台。他创造机会，让青年教师和学生出国深造、做访问学者、参加大型国际会议、发表高水平论文等。“我总是鼓励学生走出去，换个理念再回来，以吸纳不同的科学理念和科学精神，保持研究的先进性。”张卫红说。

除了“厚爱”，张卫红对学生还有“严管”：选拔时候严，培养考核更严，追求人才培养的高质量。22年来，张卫红“仅仅”培养了29名博士生，数量虽然不多，但个个都是精兵强将，先后有多人入选国家级青年人才计划。

同时，作为分管研究生工作的校领导，张卫红表示，“学校位列国家高层次人才培养的第一方阵，责任重大。最近学校出台了研究生培养工作‘20条’，在招生、培养、考核等方面有一系列创新举措。我们希望能够发挥西工大特长，不断为国家输送航空、航天、航海领域的高质量人才。”（记者 霍强）

院士小传

张卫红，1964年出生，1984年本科毕业于西北工业大学，1991年12月获比利时列日大学博士学位，并在该校航空航天实验室从事博士后研究，1996年2月任法国贝尔福-蒙贝里亚科技大学高级研究员。

张卫红是国家杰出青年科学基金获得者，国务院第七、八届学科评议组成员，国家自然科学基金会评专家，新世纪百千万人才工程国家级人选。他长期从事航宇结构优化与先进制造技术研究，曾获国家自然科学奖二等奖、国家技术发明奖二等奖、全国创新争先奖、冯如航空科技精英奖、中国侨界贡献奖一等奖。

张卫红担任陕西省政协第十二届委员会委员、中国侨联第十届委员会委员、中国新侨创新创业联盟理事会理事、中国侨联特聘专家、陕西省侨联第八届副主席、陕西省欧美同学会（陕西省留学人员联谊会）副会长、西北工业大学副校长、科技部航宇材料结构一体化设计与增材制造装备技术国合基地主任、陕西省空天结构技术重点实验室主任、金属高性能增材制造与创新设计工业和信息化部重点实验室学术委员会副主任、航空学报中英文版副主编、陕西省机械工程学会副理事长、陕西省力学学会理事长、国际仿真与多学科优化协会(ASMDO)副主席等职务。他发表学术论文450余篇，出版专著、教材6部，获授权国家发明专利92件。

编辑：高思佳