国家科技进步二等奖：强度技术助推大飞机翱翔天际

2019年度国家科学技术奖励大会10日在北京举行，公布了此次获奖的296个项目。其中，由中国航空学会提名、中国飞机强度研究所（以下简称“强度所”）作为主要完成单位申报的“大型飞机研制强度关键技术及应用”项目获国家科学技术进步二等奖。

项目主要完成人、中国航空工业集团公司强度专业首席技术专家王彬文研究员介绍，“项目成果已成功应用于国产大型飞机研制中，为大飞机三剑客翱翔蓝天提供了有力的技术支撑。”

强度技术助推大飞机上天

大飞机事业是建设创新型国家、提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大决策。强度所作为我国唯一的航空强度研究、实验与鉴定中心，主要为飞机研制和改型提供强度关键技术和进行强度验证工作，其承担的大型飞机研制强度关键技术是大飞机能否成功飞上蓝天的核心技术。

王彬文告诉记者，美欧大型飞机研制已历经60余年，建立了完整的大型飞机强度技术体系和验证能力，有力地支撑了各类大型飞机的研制。而我国研制大型飞机意味着短期内要实现飞机起飞重量从60吨到200吨级的跨越，强度技术面临着极其严峻的挑战，尤其是耐久安全长寿命、轻质结构抗冲击、全机实验低风险等三大强度难题。

“这就需要通过技术研究和攻关，揭示若干机理、提出一批方法、突破技术难点和形成实验能力，为大型飞机具有良好的安全性、经济性、可靠性和舒适性提供坚强的强度关键技术支撑。”王彬文说。

直面挑战，化解三大强度难题

作为大飞机研制重要的参研单位，强度所与中国商飞上飞院、中航通飞研究院等联合组成的项目组历时10年，通过20余个项目的深入研究，取得了丰硕的创新成果。

据介绍，面对“耐久安全长寿命”难题，项目针对耐久期寿命不长、扩展期寿命不长、实验验证不精准等重点问题，创建相应模型、构建验证体系，实现了技术提升和突破，支撑了我国大飞机长寿命结构设计水平的技术飞跃，保障了寿命指标达到欧美同类水平。

面对“轻质结构抗冲击”难题，项目攻克了一系列关键技术，解决了大吨位、高过载、强冲击下安全和舒适的难题，达到国际先进水平。比如针对200吨级飞机大吨位着陆缓冲问题，构建了起落架动力学分析理论体系，研制的载荷优化软件实现着陆减载20%。研制的200吨级落震实验系统，支撑了多型起落架研制。

面对“全机实验低风险”难题，构建全系统数字模型，研制了虚拟实验软件，实现了渐进式破坏虚拟模拟，化解了大规模实验系统故障、超复杂结构意外破坏、单线程载荷响应偏离等三大风险，实现了全机强度验证从物理到数字的跨越，缩短实验周期达30%，达到国际一流水平。

成果应用广泛，间接经济效益近百亿

2018年7月12日，在中国民用航空局、欧洲航空安全局代表目击下，强度所圆满完成C919飞机全机静力试验中机翼承载最严重的工况试验，不仅有力助推了C919飞机研制和适航取证进程，也标志着我国大飞机强度试验能力和研究水平迈上了更高的台阶。

王彬文介绍说，该项目成果目前已推广应用于国发、通航、民航等大航空领域多家单位的多型装备研制中；衍生应用于航天、兵器、船舶等大军工领域多装备研制中；辐射应用于石油、高铁、汽车等大工业领域，有力推动了我国装备研制能力提升和技术体系发展。成果在大航空、大军工和大工业等十余个行业，近二十个省份的百余家单位得到广泛应用，累计完成各类应用五百项，近三年新增产值累计达到7亿，间接经济效益近百亿。

此外，项目形成了系列科研成果，获国家发明专利授权23项，实用新型16项，软件著作权20项，出版专著2部，发表SCI/EI及核心期刊论文52篇，获2018年航空学会科学技术成果一等奖，有力推动了强度专业技术的发展，支撑了我国军民机型号研制工作。

科技兴则民族兴，科技强则国家强。王彬文表示，该项目使我国飞机强度技术体系实现了从60吨到200吨级的全面跨越，目前已成功应用于国产大型飞机研制中。未来，在建设世界科技强国的征程上，强度所将着力实现原始创新重大突破，攻克关键核心技术，破解创新发展难题，为实现“打造世界一流的航空强度研究与验证中心”的愿景而努力奋斗。