2月23日 大師語錄——陳一堅引航“飛豹”

    央視國際 2004年02月27日 15：01

    主講人簡介：陳一堅，西北工業大學教授。中國工程院院士，1930年出生，“飛豹”殲擊轟炸機總設計師，曾獲得國家科技進步特等獎。

    內容簡介：飛行器隨著技術的發展、科技的發展，飛行器的性能是不斷地提高。提高的速度也是非常快，光從速度來看，現在都已經是超音速，都不在話下了。然后要突破熱脹，將來要搞高超音速飛行器。所謂高超音速的飛行器M數是5以上，就是高超音速飛行器。從速度這個例子來看呢，它發展非常快。一百年里面跨越很大一個步伐，由于這樣一個武器裝備性能的提高，影響了軍事理論的發展。從第一次世界大戰開始，用手槍、用步槍、用機關槍、用手榴彈，作為進攻武器開始，就出現了新的軍事思想，就是立體戰爭、就是制空權的戰斗。一直到今天，由于我們飛行器的本領大大提高，軍事理論也逐漸得到發展。

    戰斗機的未來之路也就是高科技的發展之路，是戰斗能力更強、戰場生存能力更高的發展之路。以信息化為基礎的飛行器就把飛機變為網絡里面一個接點，再一個趨勢就是飛行器本身的各個組成部分都智能化、自動化、集成化，這是將來發展的一個趨勢。再一個就是飛行器的無人化、飛機設計的數據化、一體化，這是將來的大方向。再一個就是飛行器的制造全部數字化、精益化，精益化的效率非常高，像美國精益化的設計部件零件可以減少百分之二三十，它的成本降低50％，挺厲害的！精益化三分之二，這個效率非常高！所以高科技有非常高的黃金含量，道理就在這兒。

    《戰斗機的未來之路》 （全文）

    飛行器隨著技術的發展、科技的發展，飛行器的性能是不斷地提高。提高的速度也是非常快，光從速度來看，現在都已經是超音速，都不在話下了。然后要突破熱脹，將來要搞高超音速飛行器。所謂高超音速的飛行器M數是5以上，就是高超音速飛行器。從速度這個例子來看呢，它發展非常快。一百年里面跨越很大一個步伐，由于這樣一個武器裝備性能的提高，影響了軍事理論的發展。從第一次世界大戰開始，用手槍、用步槍、用機關槍、用手榴彈，作為進攻武器開始，就出現了新的軍事思想，就是立體戰爭、就是制空權的戰斗。一直到今天，由于我們飛行器的本領大大提高，軍事理論也逐漸得到發展。

    而且現在的戰爭越來越是不對稱的、非接觸的，所謂非接觸就是看不見了。你在哪兒、我在哪兒你都不知道。過去肉搏的時候，是面對面的，槍對槍刀對刀。后來格斗還看得見，或者說遠距離格斗，看不見，我還用雷達來瞄準。現在的戰斗越來越發展為非接觸的，另外就越來越是非對稱的。非對稱的概念很廣泛，實際上最簡單的概念就是技術上的差距太大了。所以說從這個角度來看呢，再加上現代信息科學的發展，使過去單機與單機，編隊與編隊的制空權作戰，發展為空、天、地、海、電五維立體戰爭。從過去單機對單機，編隊對編隊，發展到今天體系對體系的戰爭。所以說航空器在軍事領域里面的貢獻，那是非常重大的。這是什么意思呢？大家都知道C4ISR，就是美國人開發的一個通訊聯絡系統，實際上它就是指揮、控制、通訊、計算、情報、監督、偵查還有對抗。這五六個功能在整個系統里面都體現出來了，將來是怎么樣一個局面呢？就是天上有衛星、空中有預警機、有加油機、有電子對抗機、還有我們的戰斗機、攻擊機、轟炸機、運輸機、海面有軍艦、有潛艇、地面還有防空的雷達、雷達站、有指揮部、有陸軍指揮部、有空軍指揮部、有海軍指揮部、有總指揮部，就是這么一個整個立體的系統。都要把它串起來，有了信息以后，就有可能把它串起來。串起來通過什么手段呢？實際上就是信息里面的一個組成部分，就是一個數據鏈，用數據鏈把信息串起來。以信息作為載體，數據鏈作為一個手段，把這么多東西包括空間、地、海全部把它連在一起，那效率就非常高。就是說我飛機是一個載體，也是一個信息載體，也是一個信息的接點。它在天上看見敵人有一個目標，它可以把實時敵人的目標傳到指揮部去了。或者說看到敵人有一個軍艦編隊，就傳給我們的海軍的軍艦，就實時的把信息都傳給它了。這樣子的話呢，就可以減少很多人為的環節，大大節省時間。加快了戰斗的決策，加快決策的時間和它的力度。這樣子的話，就是打勝仗就有了保證。時間在戰爭的概念里面比經濟的概念還要厲害，它是爭分奪秒的一個概念，你搶了一分鐘，你搶了一秒鐘，你就搶了主動權。所以今天的戰爭已經跟過去大不一樣，是一個五維的立體戰。因此我們要在整個飛機、或者攻擊機、或者轟炸機等等都作為立體里面的一個組成部分。因此現在設計飛機，不能像過去那樣子，只考慮到自己飛機的性能就完了。它應該放到整個五維的立體里面去考慮飛機性能應該是怎么樣，應該是怎么設計它。就是我數據鏈，上下行數據鏈我應該是怎么設計？接口怎么設計？和機體里面的計算機怎么匹配？這些問題是很大的一個題目，可能一個人搞一輩子也不一定能搞得好。

    第二個飛行器和航空、航天過去好像分得比較開，為什么？過去我們航空高度基本上是二十公里以下，作為我們的領域在那兒奮斗。航天一般在四五十公里以上，接近地球軌道作為航天部門的一個領地，他們在那兒攻克它的難關。因此當中有一個斷檔，從高度上有一個斷檔，現在航空的發展呢，它往高發展。那就要占領三十、四十公里高度的領域。這樣航空和航天由于信息的基礎有了，因此我們高度再提高一點，通過信息呀，就把航空跟航天的界限就模糊化了。這樣，航空和航天就融合了。你譬如空間飛機，實際上既是航空的也是航天的，這是由于有了信息這個手段以后，你飛得高，就有這種可能。

    第三個，就是機載設備全部信息化，大家都知道機載設備很多，大概主要的是三個系統，一個雷達火控系統，再一個就是綜合電子系統，再一個就是電子戰的系統。戰斗機或者戰斗轟炸機還有很多系統，但是這三個系統是最突出的，跟信息有聯系的，可以建立立體戰的一個手段。這個也把信息數據的技術都融化在許許多多的系統里面去，大大改善了系統的性能。所以飛行器的設計，飛行器的使用對軍事作戰的影響，將會以五位的立體戰作為考慮，這是我要講的趨勢第一個問題。

    第二個問題呢，就是飛機一體化的設計技術。我是搞飛機設計的，飛機設計應該說是隨著科學技術的發展，它在不斷地變化。我搞“飛豹”飛機的時候，最后句號劃在“飛豹”飛機上，搞“飛豹”飛機設計呢，那就是一個專業一個專業大家分頭去設計、分頭去優化。比如說我搞雷達的，我把雷達設計得最好、功能最多、最準確、最好操作、最好控制，每人都有每人專業，自己都把自己專業設計最好，這是每人必然的一個趨勢。讓你干活你肯定想干得最好，在這樣一個基礎上，由各級總師，最后由總設計師協調這里面所有專業的誰應該服從誰，誰應該砍掉一點，做一個協調和取舍。這里面呢，就比較多了，有一些主觀的臆斷在里面。所以沒有一體化綜合設計的，這么一個概念是不行的。大家都知道數學上面、優化理論里面實際上已經說清楚了，就是很多局部的東西，局部的專業，所有專業都優化完了之后把它加起來，變成一個飛行器，它不一定是最佳。這飛行器不一定最佳，就是局部最佳的機械之和，不等于說總體最優。因此今天由于有了計算機技術，有了信息技術，我們就可以把許多專業分開優化，變成一體化的優化。說簡單一點，就是綜合設計。

    我舉幾個例子，過去設計飛機單搞飛機，設計發動機單搞發動機。現在設計的時候飛機和發動機就可以一起優化，發動機設計到什么樣的油耗？什么樣的推力？什么樣的重量？能夠滿足我這個飛機的需要。還有你譬如說飛機發動機加上飛行控制系統，我這個總設計師要求這個飛機有多少個控制率，這個都定下來了。然后你飛機和控制系統就可以集體去優化它，因此在這地方大家就可以看，氣動布局加上動力，再隱身。這些東西呢，就是飛機的幾個主要的總體布置的幾個主要的一些需求，把它綜合到一起，搞一體化設計。正因為有了計算機、有了軟件，過去人不可能綜合，人用那個手搖計算機都解決不了，回答不了這個問題。那個方程式太大了，解不了，我舉這么個例子。

    后面當然還有很多了，大家看，結構、強度、工藝制造一體化，將來我這個設計院，設計出來的這個結構圖紙通過計算機網絡就給了工廠，工廠接到這個數據流以后，它就變成它的工藝裝備的一個設計依據，這就連起來了。過去不是，過去是我們把圖紙發過去，它再消化圖紙。再把圖紙變成它的加工依據，那不但效率低，而且錯誤多。還有就是飛機的性能，飛行的控制系統，飛機的作戰方案，武器這五個一體化。那就是使我們的火控系統效率大大提高，發揮集體的優勢。再一個就是機載電子系統、電子戰、人機工程，顯示一體化。這幾個專業都給飛行員提供信息的，過去我們也是分開干，各干各的，將來就是一體化了。

    第三個就是超音速巡航，過去我們民用飛機除開“協和”號以外，基本上都是高亞音速的。軍用飛機我們現在能夠超音速，但是不能夠超音速巡航，就是我這個超音速時間有限制。過去的飛機，第三代以前的飛機它這個阻力特性，就是氣動效率還不足以長時間超音速飛行，再加上發動機性能不能夠支持超音速長時間的巡航，到了今天，氣動效率大大提高，大家都知道，過去我們聲阻比七、八，已經搞得很了不起了，現在聲阻比都是十幾啊，十二、十三，預測二十年左右，大概聲阻比就可以達到二十，氣動效率大大提高了，再加上發動機也很爭氣，它這個推重比也很大，因此就有可能提供超音速巡航的這種可能性，大家都知道，亞音速的阻力和超音速的阻力，基本上是一倍的關系，亞音速0.0021，超音速是0.004，這個阻力系數大概是這么個量級，就是一倍的關系，所有的先進技術用上去以后，發動機不推加力，它就可以超音速飛行，而且是長時間。像美國的F22飛機，它就可以在馬赫數1.5的情況下長時間的飛行，這優越性大了。