摘要：飞机强度指飞机结构在承受各类载荷和环境条件下保持完整性及功能性的能力，是保障航空安全的核心要素。日前，记者采访了中国航空工业集团中国飞机强度研究所一线研发人员，了解中国航空强度事业60载发展历程，感受国产飞机的血脉筋骨间航空人倾注的精神力量。
强度所在上海进行C919飞机全机地面共振试验。受访单位供图
战鹰巡弋九霄，“鲲龙”飞掠湖海，国产客机满载期许……这些国之重器的成功研制，离不开飞机强度研究和验证的有力支撑。
飞机强度指飞机结构在承受各类载荷和环境条件下保持完整性及功能性的能力，是保障航空安全的核心要素。日前，记者采访了中国航空工业集团中国飞机强度研究所一线研发人员，了解中国航空强度事业60载发展历程，感受国产飞机的血脉筋骨间航空人倾注的精神力量。
诞生于三线建设时期，构建起“积木式”试验能力体系
“轰——”
1968年深冬，随着加载指令的不断下达，渭北高原的沟壑间传出巨大响声。强度所一号静力试验厂房内，机体碎片飞溅散开，轰6飞机的全机破坏试验圆满完成。这次试验宣告中国具备了开展大型飞机整机强度验证的能力，也意味着中国航空强度事业进入新阶段。
1964年开始，我国为了加强战略大后方，启动三线建设，并在国防工业、基础工业、交通运输设施等领域大规模展开。当时，中国航空工业正处于从修理到制造、从仿制到设计的战略转型阶段，大力建设并迅速发展航空科学研究与设计机构成为当务之急。
强度试验在飞行器整个研制链条中处于承上启下的关键环节。在党和国家的战略擘画下，1965年，强度所在陕西耀县山沟里拉开建设序幕，担负“强度理论的探索者、强度技术的创造者、强度工具的提供者、强度设计的鉴定者”的职责使命，开启我国飞机强度技术从弱到强的发展过程，为中国航空工业走上独立自主的发展道路提供有力支撑。
1966年，建设中的耀县基地一号试验厂房——彼时亚洲最大的静力试验厂房。受访单位供图
60年来，作为我国唯一的飞机强度研究、验证与鉴定中心，强度所攻克了轻质结构抗冲击、严酷工况生存、气候环境适应等一大批世界性难题，构建起标准规范的专业技术体系。在全机落震、全机气候适应性、全机力热、全机虚拟等试验验证方面，该所创造了多个国内“首次”。
强度所所长、强度与结构完整性全国重点实验室主任王彬文告诉记者，“积木式”试验能力体系聚焦飞机研制和服役的安全性、舒适性、适应性等要求，主要包括全机静力、疲劳、地面振动等全机级试验，机身、机翼、尾翼和盒段、筒段等部件级、组件级试验以及材料元件级试验，涵盖了研究性、研发性、验证性三大类，全机、部件、组件、元件四个层级的试验任务，就像搭积木一样试验，全方位验证飞机的“血脉筋骨”。“‘积木式’试验能力体系的构建，是我们航空强度验证能力的集中体现。通过整个试验体系后，飞机才能在数据支撑下进行试飞，证明它达到了设计的目标和性能，最终定型研制。”王彬文说。
护卫蓝天，为国铸剑。
60年来，强度所承担了很多重要的强度试验任务，完成了数百架次全机实验、数千项大部件实验、数万次部件实验、数百万件元件实验，有力支撑了以歼20、运20、C919、AG600等为代表的一大批国之重器的研制。
60年来，强度所实现了“三大跨越”，由强度试验一元业务为主，向强度手册、指南、标准、规范、工具、验证等多元业务拓展；由验证性试验一维支撑，向研究性、研发性、验证性试验多维系统化支撑转变；由物理试验为主，到虚拟试验与物理试验融合发展……助力我国航空强度验证能力比肩国际，持续为我国航空装备创新发展贡献力量。
15年攻关研究气候环境适应性，从无到有建成国际领先实验室
近年来，中国航空强度事业始终聚焦装备研制需求，坚持自主创新，支撑打造国家战略科技力量。其中最具有代表性的是，强度所经过15年攻关，建成了填补国内空白、能力达到国际领先水平的气候环境实验室。
气候环境适应性是装备最根本质量特性。我国装备气候环境适应性研究工作曾有很长一段时间只能依赖自然气候环境来开展，但是自然气候的时空分布不均性和不可控性直接约束了实验条件的获取和利用，让科学研究处于被动等待的状态，严重制约了装备研制效率和实战效能提升。
“以前我们被别人封锁，缺乏研究条件，这些年一直瞄准的目标，就是要从无到有建成我国自己的气候环境实验室。”在位于强度所阎良分所的大型气候环境实验室内，研发人员告诉记者，经过持续的论证建设，强度所集智攻关了气候环境设计理论、舱体结构建造工艺、精准复现调控方法、适应性能评估技术等多项难题，最后建成了眼前这个拥有10余万立方米超大空间的实验室。这是世界体量最大，也是模拟气候种类最多、技术性能指标最优的气候环境实验室。
“实验室能够对极寒、冻雨、结冰等12种极端气候环境一站式精准重构，且核心指标均超出国外某著名气候实验室20%以上，形成了自主可控的飞行器气候环境适应性专业研究体系，可以做到‘呼风唤雨、冷暖交替’，检验飞机在各种气候条件下飞行的能力。”这位研发人员说。
据介绍，这个达到国际领先水平的实验室在多型装备、产品的气候环境试验中大显身手，开展了场景评估。该实验室系统发现了气候故障、理性表征了响应规律、精准评估了适应性能、科学揭示了故障机理，对飞行器人机环功效（即飞行器设计、制造和使用过程中，综合考虑飞行员、飞行器及其环境三者之间的关系，以确保安全、效率和舒适的系统）等摸边探底，为适应性设计改进、制造工艺优化等提供了科学支撑，为飞行器服役安全风险排除等方面提供了重要的保障。
作为我国航空装备的“拉练场”，气候环境实验室还承担着多项民机研发及适航验证试验，推动国产大型客机适航取证进程加速。
2022年，国产大飞机C919高寒试验在这个气候环境实验室完成，在世界上开创了室内进行全机状态下降扬雪实验的先河。一位研发人员讲述了一个让他难忘的细节：“欧洲适航审定官员目睹舱内精准模拟的暴风雪，称赞‘中国标准，世界领先’。”
用中国软件支撑中国装备，一代代薪火相传铸造大国重器
工业软件作为工业生产的“神经中枢”，不仅是生产流程的核心工具，也是工业创新能力的关键基础。在全球科技竞争日益激烈的背景下，其重要性愈发凸显。作为工业软件的一个重要分支，CAE（计算机辅助工程）软件是我国先进装备研制、创新设计的重要保障和支撑。
去年8月，在第八届中国航空强度技术发展高峰论坛上，强度所发布了SABRE结构分析软件系统（2024版）。SABRE系统是由强度所完全自主研制的大型CAE软件系统，它面向工程力学基础研究、结构强度技术创新和复杂工业装备研制重大需求，目前已成功应用于5个行业、40余型装备、180多个工业场景中，解决了多型装备研制难题。
“用中国软件支撑中国装备，不再被‘卡脖子’。”王彬文告诉记者，1975年开始，强度所着手研发CAE结构分析软件，之后这些软件在飞机等装备研制中发挥了重要作用。近些年，强度所在前期研究成果的基础上，自主创新研制出SABRE系统。该系统包括数据库、通用平台和专用软件三个层级，打破了国外软件的垄断地位，全方位、系统性地支撑起相关研制工作。
全机静力试验场景。受访单位供图
一架架先进飞机翱翔天际、一代代创新软件投入应用，背后凝聚着航空人的努力和汗水。
1997年，王彬文从飞行器设计专业毕业来到强度所工作。当时，他感受最深的是“前辈们将接力棒交到了我们手上”——第一代研发人员用铁锹挖出试验基坑，用算盘计算数据，建起第一座静力试验厂房；时任强度所副所长、中国飞机结构强度专家冯钟越积劳成疾，离世前嘱托团队“核心技术必须掌握在自己手里”；在国内飞机强度领域多个专业刚刚起步的情况下，前辈们承担了多项重大飞机型号研制任务，时间紧、任务重，他们争分夺秒不断攻关。
从跟着前辈们学习，到带领团队开展研究和试验，王彬文聚焦结构振动、气动弹性等方向持续开展研究。他跟强度所很多研发人员一样扎根在研发一线，深耕在飞机强度技术领域，“甘坐冷板凳”。
“过去，一个飞机型号研制的周期为10到15年，如今迭代速度大幅提升。”一位从事飞机强度技术研究27年的研发人员对记者说，自己见证了我国航空装备的跨越式发展。当下型号研制的需求对飞机强度技术提出了更高的要求，作为研发人员必须勇担使命，持续提升试验精度和试验效率，“锻造钢筋铁骨”。
知所从来，方明所去。那些激情拼搏的岁月、刻印脑海的记忆、薪火相传的力量，化作奋进号角，激励一代代人为国铸造重器。
新闻链接 | 为“鲲龙”强筋骨
4月20日，我国首次按照中国民航适航规章完全自主研制的大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600，在京获颁中国民航局型号合格证。这标志着AG600飞机研制取得圆满成功，获得“市场准入证”。
AG600飞机按照“水陆两栖、一机多型、系列发展”的思路设计，它上半身是飞机，下半身为双曲面流线型船体结构，最大的特点是既能在陆地上起降，乘风直上蓝天；又能在水面上起降，破浪搏击大海。在其研制过程中，中国航空工业集团强度所作为重要的参研单位，发挥了强有力的支撑作用。
“我们要保障研制进度，协助完成适航审定所需的强度相关验证，提供核心关键试验数据和报告，确保AG600飞机符合CCAR-25部（运输类飞机适航标准）要求，并且为后续新型民机、应急救援特种飞机积累技术经验。”强度所研发人员告诉记者，AG600飞机与常规飞机存在较大差异，在结构特点上需兼顾机体和船体两种属性，在结构设计上需同时满足陆地和水上两种环境的载荷要求，在使用环境上需兼具水上和陆上起降功能等，这对强度验证提出了前所未有的挑战。
强度所阎良分所全机强度试验现场。受访单位供图
通过攻关，填补了国内大型水陆两栖飞机研制技术空白，健全了飞机结构设计技术及验证试验体系；持续推动飞机结构改进优化和减重，解决了复杂水动载荷精准施加、全机起落架随动支持等难题……强度所直面挑战攻坚克难，确保AG600飞机实现陆上、水上、海上首飞等目标，为外场试飞安全以及型号定型、适航取证等工作提供了重要支撑。
“强度所开展的创新研究，攻克了一大批关键核心技术，如严酷服役工况复杂载荷高精度分析技术、高支柱起落架边界模拟与随动支持技术等，形成了很多创新成果。”强度所所长、强度与结构完整性全国重点实验室主任王彬文认为，AG600飞机的成功研制是我国航空工业实现自主创新、科技自立自强的又一里程碑式胜利。
航空装备型号研制周期极长，对于结构形式复杂的AG600飞机来说更是如此。获颁中国民航局型号合格证之后，强度所目前承担的疲劳试验还将持续运行较长时间，比如全机疲劳试验预计还将运行5年左右。“接下来，我们将持续开展技术创新攻关，如针对海水腐蚀、高湿度等严酷服役环境开展耐久性相关试验和腐蚀防护研究，针对不同气候环境运营场景限制开展气候环境适应性研究，为AG600飞机安全运营和系列化发展继续提供‘强度支撑’。”王彬文对记者说。
来源：陕西纪检监察