中国飞机强度研究所所长王彬文：以“中国强度”托举大飞机翱翔长空

来源：人民日报

人物小传

王彬文，1974年10月生，陕西扶风人，中国航空工业集团首席技术专家，强度与结构完整性全国重点实验室主任，中国飞机强度研究所所长。长期致力于飞行器强度领域基础技术研究、核心能力攻关和重大型号研制，参与完成了歼—20、运—20、C919、大型水陆两栖飞机AG600等多型国家重大航空装备强度工程研制任务，获全国创新争先奖、国家科技进步奖二等奖、国防科技进步奖特等奖等荣誉。

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。