為大飛機(jī)騰飛貢獻(xiàn)新的智慧

劉朝暉

丁曉東

上海理工大學(xué)校長(zhǎng)，校黨委副書記，博導(dǎo)，教授。

1963年3月生，安徽蕪湖人。曾任中國(guó)紡織大學(xué)信息學(xué)院副院長(zhǎng)，東華大學(xué)黨委組織部副部長(zhǎng);上海市教委高教處副處長(zhǎng)、處長(zhǎng);上海理工大學(xué)黨委常委、副校長(zhǎng);上海工程技術(shù)大學(xué)校長(zhǎng);上海市教育委員會(huì)副主任。

作為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的標(biāo)志性工程，C919大型客機(jī)飛上藍(lán)天的背后，凝聚了中國(guó)航空人無數(shù)的心血與付出，同時(shí)也集合了國(guó)內(nèi)多所大學(xué)大量的智慧成果。2020年4月13日，中國(guó)商飛公司與上海理工大學(xué)簽署了戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方將在科研合作、人才培養(yǎng)、國(guó)際合作等領(lǐng)域不斷探索校企合作新思路。這所滬上知名高等學(xué)府，將為中國(guó)航空制造產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，提供怎樣的智慧助力？在軍工路的上海理工大學(xué)校區(qū)，《大飛機(jī)》雜志特約記者對(duì)上海理工大學(xué)校長(zhǎng)丁曉東進(jìn)行了專訪。

百年老校的航空緣

已有114年辦學(xué)歷史的上海理工大學(xué)，源于1906年創(chuàng)立的滬江大學(xué)和1907年創(chuàng)立的德文醫(yī)工學(xué)堂，如今已發(fā)展成以工學(xué)為主，工學(xué)、理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、文學(xué)、法學(xué)、藝術(shù)等多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的應(yīng)用研究型大學(xué)，是上海市“雙一流”重點(diǎn)建設(shè)的高校。

丁曉東介紹，上海理工大學(xué)在20世紀(jì)50年代就設(shè)置了汽輪機(jī)制造、動(dòng)力、儀表、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等學(xué)科專業(yè)，是我國(guó)動(dòng)力裝備工業(yè)最早的人才培養(yǎng)基地之一。1979年，中國(guó)第一個(gè)系統(tǒng)工程系和系統(tǒng)工程研究所就在這里誕生，著名科學(xué)家錢學(xué)森出席了成立大會(huì)并作了重要講話。在錢學(xué)森指導(dǎo)建設(shè)下，上海理工的系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科如今在業(yè)內(nèi)有“系統(tǒng)科學(xué)南方基地”的美譽(yù)。這些特色學(xué)科、專業(yè)為中國(guó)的艦艇、航空航天、核電等行業(yè)輸送了大量的技術(shù)人才。

上海理工是少數(shù)幾個(gè)為航空航天做出貢獻(xiàn)的非航空航天序列院校。說起學(xué)校歷史上在航空航天領(lǐng)域貢獻(xiàn)的代表性科研成果，丁曉東如數(shù)家珍，頗為自豪。比如，在光學(xué)、精密儀器領(lǐng)域，上海理工戴興慶教授團(tuán)隊(duì)自主研制激光瞄準(zhǔn)儀，為“長(zhǎng)征三號(hào)”火箭配套，得到原航天工業(yè)部的高度評(píng)價(jià)，獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng);光學(xué)團(tuán)隊(duì)參與了“神舟八號(hào)”飛船研制，建立了光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，成功保障了神舟八號(hào)和天宮一號(hào)的在軌運(yùn)行;蔣旭平教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能測(cè)試臺(tái)，作為“神五、神六、神七”的測(cè)試設(shè)備，受到國(guó)家航天總局和中國(guó)空間技術(shù)研究院的嘉獎(jiǎng);在低溫工程領(lǐng)域，學(xué)校與海爾集團(tuán)合作研發(fā)的航天冰箱，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，成功隨神八、神九、神十3次對(duì)接天宮一號(hào)，完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)，獲得2013年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

此外，在燃?xì)廨啓C(jī)研究領(lǐng)域，劉高聯(lián)院士的“葉輪機(jī)氣動(dòng)力學(xué)研究”，在動(dòng)力工程領(lǐng)域取得了一系列具有國(guó)際獨(dú)創(chuàng)性的成果，獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域，吳兆林教授的“飛機(jī)地面空調(diào)電源綜合保障關(guān)鍵技術(shù)及裝備”獲得中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。在飛機(jī)保障裝備領(lǐng)域，上海理工參與研發(fā)飛機(jī)保障裝備，研制完成的多個(gè)型號(hào)、多個(gè)品種的產(chǎn)品，實(shí)用范圍可覆蓋高原、高寒、濕熱、海島等惡劣環(huán)境。

近年來，上海理工獲得了國(guó)家“航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)專項(xiàng)”（兩機(jī)專項(xiàng)）1項(xiàng)，且上海理工是該專項(xiàng)中唯一非“雙一流”大學(xué)的牽頭單位。學(xué)校依托該專項(xiàng)開展葉輪機(jī)械技術(shù)研究，其中，楊其國(guó)教授領(lǐng)銜攻關(guān)緊湊型超臨界二氧化碳燃?xì)廨啓C(jī)。

目標(biāo)：世界先進(jìn)水平

在與中國(guó)商飛簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議之前，上海理工與中國(guó)商飛其實(shí)已經(jīng)合作了一些項(xiàng)目，并取得了一些階段性研究成果。

丁曉東介紹，早在ARJ21新支線飛機(jī)研發(fā)初期，上海理工的杜寶江副教授團(tuán)隊(duì)就參與了飛機(jī)的三維虛擬設(shè)計(jì)工作。在C919大型客機(jī)設(shè)計(jì)過程中，杜寶江團(tuán)隊(duì)與中國(guó)商飛上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院、上海滬江虛擬制造技術(shù)股份有限公司的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)合作，參與了飛機(jī)相關(guān)結(jié)構(gòu)件的三維虛擬設(shè)計(jì)。

此外，杜寶江團(tuán)隊(duì)還負(fù)責(zé)開發(fā)了一套適用于民機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件的信息管理系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)緊固件、機(jī)體構(gòu)件、卡箍件、管路連接件、操縱件、軸承等數(shù)百萬個(gè)航空標(biāo)準(zhǔn)件的機(jī)型管理、智能篩選檢索、參數(shù)化模型生成、工程信息匹配和虛擬裝配。經(jīng)過多年的艱辛探索，終于完成了該信息管理系統(tǒng)在中國(guó)商飛上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院的最終調(diào)試、測(cè)試和上線應(yīng)用。自2018年起，中國(guó)商飛公司與上海理工大學(xué)聚焦光學(xué)技術(shù)、系統(tǒng)工程、增材制造等特色研究方向和技術(shù)應(yīng)用，從多個(gè)領(lǐng)域開展聯(lián)合攻關(guān)。

一架商用飛機(jī)由上百萬個(gè)零部件組成，每個(gè)部件的設(shè)計(jì)、制造都是一項(xiàng)精益求精的工程。在國(guó)際最前沿的3D打印增材制造領(lǐng)域，上海理工大學(xué)增材制造研究院自成立以來，就開始和中國(guó)商飛在民用飛機(jī)零部件增材制造技術(shù)開發(fā)方面進(jìn)行了深入的合作研究，目前已承接了中國(guó)商飛三項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)任務(wù)。學(xué)校還引進(jìn)吳鑫華院士團(tuán)隊(duì)建立增材制造國(guó)際實(shí)驗(yàn)室，耗資2億元打造面向行業(yè)共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)的“生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)室”。

上海理工增材制造研究院與中國(guó)商飛上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院聯(lián)合啟動(dòng)的大飛機(jī)創(chuàng)新谷項(xiàng)目，致力于用增材制造技術(shù)研發(fā)C919客機(jī)機(jī)體承力鈦合金結(jié)構(gòu)件。丁曉東表示，使用這一技術(shù)進(jìn)行零部件制造，可使制造周期縮短50%、成本降低30%。該項(xiàng)目自2019年啟動(dòng)以來，已完成材料基礎(chǔ)工藝研究探索，目前正在探索產(chǎn)業(yè)化落地方式。

近期，上海理工增材制造研究院又承擔(dān)了中國(guó)商飛委托的兩項(xiàng)CR929寬體客機(jī)增材制造零部件研發(fā)項(xiàng)目，為中國(guó)商飛新型號(hào)客機(jī)的研制提供支持。

在復(fù)合材料無損探傷方面，上海理工正在探索開展檢測(cè)探頭小型化、便攜化的工作，以便對(duì)飛機(jī)部件小空間進(jìn)行快速檢測(cè)，同時(shí)探索通過紅外、工業(yè)CT掃描、超聲波等多種檢測(cè)方法對(duì)飛機(jī)表面材料、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等零部件的損傷進(jìn)行檢測(cè)。

為幫助進(jìn)一步提升大飛機(jī)制造過程中的廢水廢氣處理水平，上海理工成立了多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)組，完成了廢水處理工藝實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化方案，目前處理工藝已基本確定，正在細(xì)化工藝運(yùn)行參數(shù)，有待配合中國(guó)商飛開展現(xiàn)場(chǎng)中試應(yīng)用。

“對(duì)于那些我們必須掌握的技術(shù)，我們不僅要攻關(guān)解決，更要完美解決，達(dá)到世界同步的先進(jìn)水平，這是我們的目標(biāo)，也關(guān)乎著國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的未來前途?！倍詵|說。

跨學(xué)科交叉創(chuàng)新

對(duì)于與中國(guó)商飛的進(jìn)一步深入合作，丁曉東校長(zhǎng)充滿了期待與展望。

丁曉東表示，雙方將按照新時(shí)代高端制造對(duì)工程人才培養(yǎng)模式改革提出的新要求，積極探索和推動(dòng)以技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為內(nèi)涵，以大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能等新知識(shí)新技術(shù)為必備基礎(chǔ)的新工科教育教學(xué)改革，比如共同設(shè)計(jì)面向本科生和研究生的“項(xiàng)目課程”，共同探索并建設(shè)以現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為主要方式的“產(chǎn)業(yè)技術(shù)學(xué)院”，加強(qiáng)博士后工作站建設(shè)合作等。

與此同時(shí)，上海理工將支持中國(guó)商飛開展商飛大學(xué)建設(shè)。此外，雙方還將在管理人才和專業(yè)人才培養(yǎng)、骨干教師和管理干部的交流培養(yǎng)、畢業(yè)生就業(yè)等方面開展合作。

此前，依托中國(guó)商飛的科研項(xiàng)目，上海理工很多學(xué)生的研究方向都來源于項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容，學(xué)校已經(jīng)在為中國(guó)商飛量身定制培養(yǎng)所需人才，例如在杜寶江團(tuán)隊(duì)攻關(guān)的7個(gè)年頭里，團(tuán)隊(duì)吸引了200多位上理學(xué)子加入，有的學(xué)生在畢業(yè)后繼續(xù)參與大飛機(jī)研制相關(guān)項(xiàng)目。去年上海理工有100名學(xué)生加入中國(guó)商飛，今年也有超過50名研究生簽約。

在科研方面，雙方將圍繞民用飛機(jī)領(lǐng)域的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和運(yùn)營(yíng)支持，以提升技術(shù)創(chuàng)新能力、掌握核心技術(shù)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用為目標(biāo)，就碳纖維材料探傷、民機(jī)制造污水處理、民機(jī)熱能管理等關(guān)鍵技術(shù)繼續(xù)開展攻關(guān)合作，共同建設(shè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程研究中心、軍民融合基地等聯(lián)合創(chuàng)新基地，承接各類重大研發(fā)任務(wù)和項(xiàng)目。

目前，雙方正在探索新型、高效、深度合作模式，為了更好地發(fā)揮上海理工大學(xué)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和就近地理優(yōu)勢(shì)，學(xué)校提出依托上理工增材制造研究院成立“商飛增材制造快速響應(yīng)中心”，以加快中國(guó)商飛的設(shè)計(jì)迭代、工藝研究和原型開發(fā)制造。

在國(guó)際交流方面，雙方將采用共同聘用和協(xié)同支持的方式，在世界范圍內(nèi)引進(jìn)頂尖科學(xué)家和工程技術(shù)專家，并聯(lián)合探索雙方招聘計(jì)劃及人才隊(duì)伍的合作機(jī)制。

丁曉東指出，民機(jī)產(chǎn)業(yè)是多學(xué)科交叉融合的產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代高新技術(shù)的高度集成。發(fā)展民機(jī)產(chǎn)業(yè)，跨學(xué)科研究是創(chuàng)新的關(guān)鍵。上海理工在推進(jìn)高水平大學(xué)建設(shè)的過程中，一直致力于在跨學(xué)科交叉融合上尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn)、形成特色，促進(jìn)學(xué)科交叉融合已成為學(xué)校的重要發(fā)展戰(zhàn)略。

“學(xué)校正在大力推進(jìn)以醫(yī)工交叉創(chuàng)新、人工智能創(chuàng)新等為引領(lǐng)的跨學(xué)科交叉創(chuàng)新。以中國(guó)商飛為代表的中國(guó)民用航空制造業(yè)的發(fā)展，將有利地推動(dòng)我們高新技術(shù)領(lǐng)域的綜合集成創(chuàng)新，帶動(dòng)我國(guó)眾多高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。上海理工與中國(guó)商飛開展全面戰(zhàn)略合作，為學(xué)?？鐚W(xué)科交叉創(chuàng)新提供了良好的平臺(tái)和機(jī)遇，它能夠讓學(xué)校集中優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科和學(xué)科方向的力量，開展跨學(xué)科合作，組織以問題和項(xiàng)目為中心的聯(lián)合攻關(guān)，形成各學(xué)科互為支撐、為攻克難題協(xié)同創(chuàng)新的局面。我相信，我們一定能為中國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)的騰飛貢獻(xiàn)新的智慧?！倍詵|總結(jié)道。