中航上電所承擔C919關鍵系統 掌握設計主導權

在今年4月的民用飛機航電論壇上，來自中航工業無線電電子研究所(以下簡稱“上電所”)的消息稱，由該所承擔研製的國產大飛機C919航電系統中的一個關鍵組成部分——顯控系統將於今年8月完成原理件的設計製造，並進行測試和修改，12月底將交付地面試驗件，也就是最終的裝機件。屆時，C919飛機的航電系統也將按照預定節點完成綜合試驗。

C919航電研製中的那個“唯一”

眾所周知，航電系統是現代民用客機上最為關鍵，也最為複雜的機載系統之一，C919飛機的航電系統就包括了通信、導航、顯控、記錄等多個模塊化系統包。然而，很少為外人所知的是，在C919的航電系統中，其他系統包都是由國外企業負責主要的設計工作，國內企業只是部分參與設計以及生產，而顯控系統包是由上電所獨立研製的系統包，也是C919首飛關鍵航電分系統。

談及獨自承擔顯控系統包的研製工作，作為上電所的領導者以及系統研製的技術領軍人，王國慶承受着巨大的壓力。“C919航電系統的各個系統包從一開始都是由國外公司負責設計，包括飛控、通信、顯控等都是如此。國內企業在研製過程中只承擔很少一部分工作，而不參與整個設計過程。”作為國家的重大科技專項，C919大飛機項目在系統和設備招標時，鼓勵和促進國外企業與國內企業進行合作成立合資公司，並優先選擇合資公司的產品，旨在藉機推動國內相關領域的技術進步。2013年底，隨着C919研製進度愈加緊迫，C919飛機顯控系統包轉回國內研製，並最終確定由上電所獨立承擔研製任務。

事實證明，這對上電所來講是一次難得的機遇，當然也伴隨着巨大的挑戰。“最開始，商飛公司對由我們來承擔顯控系統包的設計研製工作非常顧慮，主要擔心上電所的技術能力與國際水平的差距影響到將來C919飛機的銷售，這讓我心裏很難受。”數月之後談到當時的情形，王國慶仍顯得有些無奈。民機項目不同於軍機項目之處，就在於將來要適航取證並獲得市場的認可，所以單純從市場的角度而言，作為客户的商飛公司無可厚非，而這也更堅定了王國慶要獨立研製顯控系統包的決心。“商飛公司提出利用國外先進技術，希望我們將顯控系統包轉交給國外著名航電系統供應商負責，上電所參與其中。針對商飛的建議，我們提出不同意見。如果由國外供應商負責，上電所只能參與一些局部和低層次設計，無法參與系統整體分析、設計和綜合。系統分析、設計和綜合技術恰恰是我們最大的不足和短板，也無法在後期給商飛提供支持和服務。所以，為了提升我國航電顯控系統自主創新能力，以達到國際水平，我們決定自主獨立承擔C919航電顯控包的研製任務。同時，為了保證研製工作的順利進行，我們招聘了大批國外和國內專家參與到顯控系統包的設計中，並與8個國外公司進行合作，建立了開放式的平台，但是設計的主導權掌握在我們自己手中。這樣也提升了客户對我們產品的信心。”

正視差距是為了更快地進步

作為一個在機載航電領域奮力開拓30年的技術專家，王國慶對該領域的專業技術之複雜，設備精細化程度要求之高，以及國外企業的技術封鎖之嚴有着深刻的認識，也因此對國內外在該領域存在的差距有着更為理性的分析。

根據對航電系統發展的深刻認識，以及航電系統自身的技術集成度和功能的關係，王國慶將機載航電系統的發展應用劃分為五個台階。“第一個台階，我們稱作航電的組成和範圍，即航電系統大概有哪些部分組成，比如探測、雷達、通信、導航等。在這一台階上，我們與國外的水平相當，只是系統能力稍有差距。第二個台階，我們稱作作用與關係，即系統的各個組成部分之間是什麼樣的關係，他們的作用是什麼，各個組成部分功能的能力和性能等。在這個台階上，我們與國外的差距就顯現出來。第三個台階，我們稱作能力和組織，既然各個組成部分之間是有關聯的，那究竟該如何將他們組織起來才能使系統的整體功能組織能力達到設計需求，這方面我們就涉及的更少了。第四個台階，即航電系統的活動、協同和集成，形成系統一體化組織的系統效能、品質和有效性，這方面我們幾乎沒有涉及。第五個台階是系統的性能優化層面，我們稱作系統的綜合和融合，形成系統目標、信息、能力綜合優化組織，我們也沒有涉及。所以總的來説，我們的航電系統還處在一個相對低級的層面，與國外先進水平相比差距明顯。”

然而，與發動機等系統相比，航電系統有其自身的特殊性。“發動機是一個緊耦合系統，即發動機的任何部件的任何能力和活動都是緊密相關，一個部件不標準不到位，發動機的整體性能就會受影響。但是航電系統是一個鬆散耦合系統，大多數功能都是獨立的，即每個功能運行一般不依賴其他功能能力和組織，僅體現自身的能力和品質，對其他功能影響也較小。”而航電系統能力是系統整體功能組織實現滿足飛機應用的系統優化組織能力。由於航電系統鬆散耦合特性，很多人經常用航電系統一項功能實現的指標代表航電系統整體水平，沒有認清我國航電系統技術能力與世界先進水平存在的差距，這也是我國存在的主要認知差距之一。

正如王國慶所提到的，航電系統的發展趨勢是通過最優化滿足飛機應用需求。即以需求為目標，以最高的效率、最高的品質、最少的資源實現系統的構成。我國在航電系統認知上存在的主要差距是開發一個什麼樣的航電系統。“我們傳統航電系統研製模式是：定義系統構成，確定系統功能，完成工程開發，實現系統驗證，最終提供一個可用的系統。而民機航電開發模式是：①根據飛機的應用模式，確定航電系統的目標、活動和能力，形成系統運行結果需求;②根據系統組織模式，定義航電系統任務、功能和資源組織，形成系統組織過程需求;③根據系統開發模式，定義航電系統要求、環境和條件，形成系統操作過程性能需求。適航認證首先是認證需求組織的合理性和完備性，然後再認證實現需求的完整性和有效性。民機航電系統研製模式最終提供一個滿足應用的優化系統。民機這種需求組織的合理性和完備性與需求實現的完整性和有效性過程，在工作任務、工作量、技術難度、開發時間和人力資源需求方面都遠遠超過傳統航電系統研製模式。例如，上電所在某軍機項目交換機開發投入研發人員9人，而在C919項目交換機投入研發人員57人。”

在王國慶看來，“如果説軍機項目是全運會，來自全國的單位參與研製和競爭，那民機項目就是奧運會，是來自全世界的企業參與競爭。也正是參與競爭者更多，使我們能夠認識到自身存在的差距，我們要更好地抓住和利用機會，加快自身的發展。從中學到的經驗和理念，也可以為我國軍機項目服務。”

“高科技的創新型企業，而不是

一個生產型的企業”

採訪過程中，王國慶多次提到“差距”一詞，對於這樣一個我國航電系統領域的學科帶頭人，國家“973項目”首席專家來講，這很難讓人想象。隨着採訪的深入，記者對此有了更多的理解，之所以屢屢提及中外在航電領域的差距，一是現實使然，二是王國慶對我國航空航電技術的進步，對上電所的長遠發展有着更為迫切的心情。2008年調往上電所之後，王國慶帶着所領導班子進行了大刀闊斧的改革，所有的改革都圍繞着“技術創新和技術進步”這個核心展開，並將發展目標確定為“高科技的創新型企業，而不是一個生產型的企業。”在王國慶的戰略中，上電所當前最重要的工作就是“實現技術的進步，沒有技術進步就沒有一切”。

採訪中，王國慶告訴記者，“存在差距其實並不可怕，只要我們找到了造成差距的原因，就能制訂針對性的措施，就有追趕和超越的希望。”與國外相比，在民機產業領域，我國缺乏長期連續性的研究和開發以及生產、製造、維護等全過程，並且在人員的投入和資金的投入方面也大大低於國外企業。以同樣的項目為例，國外投入的研發人員數量幾乎是國內的4~5倍。其次，現代高新技術的一個重要特徵，就是產品本身的知識和技術，與後台支撐性的知識和技術之比越來越小，也就是説，一項技術和成果的取得，其背後所需要的技術支撐體系越來越龐大。第三方面，與國外相比，我們對基礎理論研究的重視程度遠遠不夠，而沒有理論的支持，根本就談不上技術創新和技術進步。

針對上述原因，圍繞“人與環境”這兩個與科技創新關係最為密切的因素，王國慶帶領上電所開始了追趕與超越。

王國慶知道，在這條追趕與超越的道路上，要想提高速度就必須有所捨棄，所以他要求所裏的科研人員一定要有所為，有所不為。“無論是對於一個人，還是對於一個企業來講，他的能力都是有限的，不可能將所有的事都做好。在這種情況下，我們就要圍繞自身的戰略目標，有所為有所不為，捨棄那些我們不擅長做的事情。因為我們的目標是成為高科技創新型企業，而不是一個生產企業。”除此之外，中航工業上電所還積極利用社會資源，從而避免讓一些項目佔用和牽扯過多的所內資源。以其承擔的C919相關研製工作為例，由於不存在像軍機項目那樣嚴格的保密要求，王國慶果斷決定採用社會資源，租用成熟的社會商用網絡，構建上電所C919研發商用網絡環境，有效地縮短了時間，降低了費用，提升了效率。.

在為科研人員和所裏卸掉不必要的“負擔”的同時，王國慶通過改革考核與分配製度，激發科研人員和整個科研團隊的科技創新熱情。“這裏所講到的科技創新，不是企業自身層面的技術改進與技術革新，而是必須與國家層面的技術創新掛鈎。而鼓勵他們參與國家層面的科技創新，就是鼓勵他們要積極參與國家層面的預研項目，使產品走在型號之前，走在用户之前。”為了配合這項政策，上電所在技術成果的評選和激勵方面，一改以往“以工程項目為主出成果，改成以技術開發為主出成果，使技術的開發者優先享有成果。”在這項政策的激勵下，上電所在2014年共拿到28個預研項目，但是在王國慶看來這還不夠，他的要求是科研人員“要吃着碗裏的，看着鍋裏的，同時盯着地裏的”。

在技術領域流傳着這樣一句話，即“眼界決定思維，思維決定行動，行動決定效果。”為了開闊科研人員的眼界，王國慶還鼓勵科研人員走出去，到國際舞台上展示自己。“我們每一年都會派人去參加國際上一些大型的航空技術大會，比如美國的航空航天大會(AIAA)和世界航電系統大會(DSAC)等，並且去的人都要提交論文，與國際同行進行交流。這樣不但可以開闊眼界，也是科研人員在思考問題的時候能夠站在更高的起點上。”

在解決了“人”這個問題之後，王國慶的另一個目標是為科研人員創造一個高起點的科研環境。“近年來，根據技術發展趨勢和我們自身的能力建設，所裏確定了包括系統綜合、顯控、任務系統與數據管理、通信導航、遙測遙控、機載總線等共計9個專業，作為未來技術研究與產品開發的主要方向。”而為了讓上述9個專業的發展落到實處，王國慶積極倡導和推動與國外知名公司開展技術合作，瞄準世界先進水平建設了一批專業技術實驗室，從而建成了完善的開發、綜合、測試、驗證環境，成為中航工業上電所科研環境的核心組成部分。“在科技創新方面，我們不排斥對外合作，因為每個人能做的事情都是有限的，所以我們要積極向國外先進企業學習，不學，大的概率是沒有收穫，學了，大的概率就是有收穫。”

未來，上電所的目標是建設覆蓋9大專業的24個專業實驗室，包括航空系統體系架構研究技術、信息融合技術、新一代航電系統體系架構研究技術、通用地面控制站應用評估、通用地面控制站集成驗證等專業實驗室。“目前已經建成的17個全部採用國外先進設備和流程建設，基本達到了國外同類先進水平。這些實驗室的建成，使我們的科研人員與國外科研人員站在了同樣的起跑線上。”

採訪結束之時，記者才真正明白，頂着巨大的壓力承接了C919客機航電系統的顯控系統包的設計研製工作，對於快速發展中的上電所而言是一項大挑戰，但也是牛刀初試。在完成了理念的轉變與科研環境的建設之後，這支科研隊伍將會迸發出巨大的創新能量，他們的目標不只是“全運會”，更是“奧運會”。