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航空零部件

西北工业大学:激光立体成型技术解决航空难题

星之球科技 来源:中国教育报2013-08-12 我要评论(0 )   

走进西北工业大学,浮雕翱翔映入眼帘,羽人飞翔、嫦娥奔月、琴高游海的故事栩栩如生地展现在眼前。这是中华民族远古时代的美丽神话,也是西工大人推动我国航空、航天、...

       走进西北工业大学,浮雕“翱翔”映入眼帘,羽人飞翔、嫦娥奔月、琴高游海的故事栩栩如生地展现在眼前。这是中华民族远古时代的美丽神话,也是西工大人推动我国航空、航天、航海事业发展的不懈追求。

 

  在追寻“三航”之梦的路途中,一项项国家急需的“世界级”技术突破在这里实现,一个个科技创新平台在这里诞生,一批批“三航”科技尖端人才在这里成长。西工大人坚守着崇高的强国责任,走出了一条致力于科学救国、科技强军的服务“三航”科技发展之路。

 

  屡克技术难题的“关键先生”

  制造大飞机是中国人的梦想,实现这一梦想,机翼设计是关键。

 

  在西工大航空学院,有一个唯一被我国大飞机C919联合工程队认可、可独立承担“翼型/机翼设计”的团队,其领军人物是长江学者高正红,她带领科研团队采用新的机翼设计理念及翼型精细化优化设计方法,交出了6付翼型设计,经专家评审,其气动性能优于空客320和波音737。

 

  在激光制造工程中心,一项神奇的技术也在助推着我国的大飞机梦——3米高的C919飞机中央翼缘条是大型钛合金结构件,通过3D打印技术迅速成型。原来,随着航空技术的发展,零件构造越来越复杂,重量却要求越来越轻,传统工艺很难制造。“应用激光立体成型技术解决了这一难题。”凝固技术国家重点实验室主任黄卫东说,他从1995年开始对这一技术进行攻关,终于在2012年完成了其在大飞机上的应用。

 

  航空发动机被称为飞机的心脏。新型航空发动机整体叶盘材料,被列为国防背景项目重大关键技术。现代设计与集成制造技术教育部重点实验室主任张定华,率领一个年轻的科研团队,历经多年刻苦攻关,打破了西方国家对这一技术的封锁,使我国成为世界上具备整体叶盘制造能力的少数几个国家之一,再一次证明了西工大对关键技术难题的突破能力。

 

  在无人机领域,西工大也潜藏着一支名副其实的“国家队”。无人机是复杂的“高精尖”技术系统,对国防和航空业的发展具有战略意义,发达国家对其关键技术一直严控封锁。从上世纪50年代研制成功我国第一架中小型无人机开始,西工大无人机所已经研制了近20个型号的中小型无人机,2007年研制成功的新型无人机达到国际先进水平,被中共中央、国务院、中央军委授予“重大贡献奖”。目前,我军装备的中小型无人机中,90%以上为西工大研制。

 

  不止如此,翻开国防科技工业发展功劳簿,你会发现,在“神舟”系列飞船、载人航天与探月工程等重大科技专项中,西工大承担了很多关键技术攻关任务,多次扮演了攻克核心技术的“关键先生”。鼓励抱团发展的创新平台

 

  如果说服务国家重大专项是西工大的重要使命,那么任务型团队的建立,则是完成这项使命的关键。以国家科技重大专项——大飞机专项为例,学校组建了80余人的跨学科联合攻关团队,投入100万元工作经费,抽调20余名骨干教师和研究生常驻上海参与联合论证。在强大的人力支撑下,学校提出了先进的机翼布局设计思想,优化后的机翼方案,其巡航因子优于空客320和波音737现有机翼水平。

 

  虽然顶着争取课题、型号设计等多重压力,在西工大,不同学科背景的科研人员经常会聚一堂进行头脑风暴,为看似与自己的科研任务并不相关的国防战略碰撞思想。

 

  “学校的科研不能只满足于在型号中承担任务,或者拿点科研经费,而应该努力为国家国防科技战略发展进行引领。”校长助理、学校科技管理部部长宋保维对记者说,“这离不开扎实的理论基础和创新的科研思想,还需要多学科的交叉融合。

 

  为此,学校推动建设学科型团队,开展国防科技前沿领域的探索。从2007年开始,西工大进行了科研机构组织架构的创新,组建跨学院、跨学科的研究中心和实验室,进行科技创新要素整合,组建了空间攻防对抗研究中心、无人机先进气动布局与控制航空科技重点实验室等跨学科研究机构。

 

  学校坚持推动产学研合作,与企业合作建立创新平台。今年3月,由发改委批复筹建的陶瓷基复合材料制造技术国家工程研究中心,就是高校与企业成功合作的典型案例。继2004年张立同院士团队获得国家技术发明一等奖后,团队建立了由学校和企业、投资基金联合成立的有限公司,在面向新的应用领域的研发和系列化产品开发方面取得突出成绩,实现了技术发展与经济效益双丰收。

 

  此外,学校还建立国际化合作创新平台。西北工业大学陕西省微小卫星工程实验室发起参加了欧盟第七框架协议的空间技术旗舰项目——QB50,该项目具有研究国际前沿和预竞争性科技难点的特点,同时是欧盟投资最多、内容最丰富、市场目的最明确的全欧洲性科研与技术开发计划。

 

  激活奇思妙想的科技乐园

  15万名高科技人才、中国6个学科的第一位博士、30多位两院院士和30多位将军、一大批国家重大工程与国家重点型号的领军人物和国防科研生产单位栋梁之才……这是西工大建校73年来为我国国防科技事业作出的贡献。

 

  是什么为西工大学子种下了创新基因?走进西工大的一个个学生科技创新实验基地,便会找到答案。“无人飞行器”、“微小卫星”、“水中机器人”……这些创新基地是学生们奇思妙想的乐园。

 

  “十一五”以来,西工大启动研究生拔尖创新人才培养平台建设,获批教育部首批建设项目之一“研究生创新基地建设”成为重要的创新平台。至今,学校已经形成了研究生微小卫星创新基地、航海研究生科技创新基地等12个以学科为特色建立的主题实体创新实验基地。在这里,学生们可以“自行设计、自由探索、自己动手、自主创新”,基地实行“全天开放、即时申请、及时审批、专家指导”的运行机制,还有“创新实验中心+主题实验室+虚拟实验室”的运行网络加以保障。另外,包括学校7个国家重点实验室在内的重要科研实验设施向研究生开放。

 

  同时,学校设立了研究生创新基金资助体系为研究生的创新活动保驾护航。“创新实验中心基金”、“研究生创新种子基金”、“博士论文创新基金”、“顶尖博士研究生奖励基金”,不同种类的基金实现了对不同层次科技创新的全覆盖。

 

  在创新基地的支撑和创新基金的扶持下,每年有140余名专、兼职教师和1200余名研究生参与到创新实验活动中来,至今已有368项创新研究项目结题,大大提升了研究生培养水平和创新能力,“西工大研究生创新平台建设”项目荣获2009年度国家教学成果一等奖。

 

  除了研究生创新平台,西工大还建成了18个重点面向本科生的开放式创新实践基地,每年投入300余万元专项经费支持大学生开展创新性研究实践和参加国际、国内学科竞赛。据统计,西工大学生毕业设计和学位论文选题83%以上(其中航空、航天和航海三学院达到95%以上)源于教师的科研项目。

 

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