1.自主开发机载军标计算机

    军标计算机及其开发环境是第三代战斗机专用机载计算机系统，具有较大的数据吞吐量和较高的运算速度，它的研究难度在于高速度、高可靠性、小型化、高效率等。当时我国在机载计算机技术方面落后世界先进水平至少20年。计算所研究人员对这么高速的军标计算机连见都没见过，自主研制困难可想而知。西方国家对我们严密封锁第三代飞机的关键技术，与外方谈判时我方常常处于被动地位，外方要么拒绝，要么漫天要价。1994年，购买国外一种高级语言系统时，外方要价1400多万美元，机载军标计算机每台48万美元，而且一次必须要购买20台以上，另外还有其他苛刻的附带条件。这种高额要价和故意刁难激起了计算所科技人员的斗志，经过详细分析和研究外方系统方案，科技人员认为依靠自己的力量完全可以研制出功能相当或者更强的开发系统。计算所主动向上级主管部门提出自主研制的申请，并立下军令状，保证在与国外提供产品相同的周期内研制出性能相当的开发系统。

    由于外方技术封锁，研究人员手头只有少量、零星的资料，更不具备相应的开发和测试手段，同时又没有实物可供借鉴。计算所抽调精兵强将，集中优势兵力，凭借着在计算机软件、硬件方面多年来积累的丰富技术经验，在实践中摸索前进，依靠国内现有力量，走出了一条自主研发的路子。研制人员刻苦钻研技术难题，连续通宵奋战，只用了几个月，就完成了整机和模块原理论证，编制与调试了有关软件。在深入论证、精心设计基础上，拿到芯片不到半年便研制出原理样机。其中开发系统只花了108万元，为国家节约了大量外汇，为国人争了一口气。试验证明，军用标准计算机与开发环境的技术性能完全达到国外先进标准，满足了重点工程需要，军标计算机及其开发环境研制成功，打破了国外封锁，填补了国内空白，为重点工程航空电子系统研制成功提供了有效的技术支持和保证，同时为我国机载计算机模块化、标准化、通用化、系列化、组合化奠定了基础，使我国机载计算机发展达到国外先进水平。

    在20世纪90年代后期，国际风云变换，国外禁运一些关键的集成电路或供货断档，严重影响航空武器装备研制和交付进度；特别是计算机中的协议处理器芯片，在新型号机数十个子系统之间的数据通信都是通过它进行的。面对严峻的形势，计算所根据多年来设计机载计算机的经验、雄厚的逻辑设计力量以及掌握EDA等设计工具情况，认为自己有能力自主开发飞机专用集成电路，决定首先对飞机电子系统中起关键作用的协议芯片展开航空专用集成电路方面研制工作。计算所自筹资金、自行立项研制总线协议芯片，通过大量、反复的系统验证与测试，完成了FPGA验证工作，于2001年6月一次投片成功。芯片设计通过了定型鉴定。2004年9月，总装电子信息基础部在北京主持召开了项目验收暨推广应用会。验收组认为：国产芯片能够直接替代进口的同类芯片，可形成批量生产能力，对自主保障主战装备研制生产具有十分重要的意义。

    2.破译火控软件源代码

    在重点型号工程研制中，外方不提供引进设备的火控软件源代码，相关产品国产化改造也无法进行。计算所承担起破译外方封锁的火控软件源代码任务。所里制定了周密的破译技术方案，解决了源代码获取、开发逆向分析软件工具、破译及获取微指令和机器指令等关键技术的方案设计及论证。为排除干扰，几位研究人员躲在外单位招待所的房间里，整整一个月不出房门，潜心攻关，终于在短期内取得了突破性进展，顺利破译了软件源代码。

    参与重点型号飞机研制为计算所发展打下了坚实基础。在重点型号任务带动下，计算所培养出了一批技术骨干，形成了一支能打硬仗的软件、硬件专业技术队伍，形成了具有一定规模的综合研制和生产实力。计算所作为机载、弹载计算机发展中心和航空软件开发及测试中心逐步得到了行业内部及用户认可，在重点型号取得成功的同时自身发展也实现了质的飞跃，年产值由改革开放初期不到1000万元到2007年增长到13亿元；现在已发展成为中国航空工业机载计算机发展中心、航空软件开发中心、机载计算机软件测评中心和航空专用集成芯片设计中心。

    3.弹载计算机仿真验证

    在新型号弹载计算机研制过程中，计算所攻关组除采用国外常规的方法进行设计外，还大胆采用新技术进行全面仿真验证，为弹载计算机试制成功打下了坚实的基础。先进的计算机仿真技术大大提高了设计效率，提高了准确性，在某些方面已经达到世界先进技术水平。计算所研制的弹载计算机取得了一个又一个突破，不但功能和性能满足系统要求，而且质量稳定，在历次系统试验和靶试中均工作正常，达到设计标准，顺利完成各项任务。

    改革开放推动计算所实现了跨越发展。改革开放前，计算所是一个专门从事大型计算机研究的单位，没有任何工程化经验。改革开放以后，计算所按照开放的思路，通过研究学习国外技术资料、模拟仿真研究、反复试验总结和与外方项目合作等方式不断增强技术实力，随着我国航空工业迅速发展而逐步走向机载计算机设计、工程一体化。计算所一方面严格按照国际标准开发技术，及时消化、吸收、掌握国外已有技术，然后再改进、创新成为我国自主技术；另一方面，紧跟国外先进技术发展趋势，努力将飞速发展的信息技术转化为符合我国军用重点型号飞机适用的技术。

    为了始终保持在技术上的发展优势，计算所先后建立了机载、弹载计算机重点实验室、航空流体力学重点实验室和环境试验中心，设有“计算机应用技术”、“计算机系统结构”、“计算机软件与理论”、“计算数学”4个硕士点和“计算数学”博士点，建立了博士后科研工作站，与西安交通大学、西北工业大学联合开办工程硕士班，并坚持选派人员赴英、美、德、日等国进修深造，保持了技术研发持续进步。

    在大型运算和计算科学方面，计算所改革开放后引进了国外的大型计算机用于计算机模拟飞机气动性能（CFD）研究，先后获取了一大批科研成果。20世纪90年代后期，计算所自行研制了两台大规模并行处理机，其中一台曾经是中国运算速度最快的计算机，超过了曙光计算机和银河计算机，研制成本却非常低。这两台并行处理机主要是针对CFD的研究工作，运用自己开发的软件支撑了许多型号任务，为国家节省了大量的资金。同时，由于长期坚持不懈地努力，计算所CFD研究工作得到了长足发展，成为航空业内领先的单位。

    “富国”与“强军”是航空人与生俱来的双重使命。航空工业作为国家战略性产业，不仅是国防安全的重要基础，也是综合国力的体现。现代航空工业是尖端技术发展的动力，先进航空产品研制生产必然带动尖端技术发展，有力促进相关领域技术进步，拉动国民经济迅速发展。自控所和计算所用智慧驾驭飞翔，飞翔会更高更远；用飞翔放飞理想，理想会更加辉煌。

    中国航空工业改革开放30年的历史是一部自主创新的发展史，每一项重大成果都闪烁着自主创新的光芒。特别是进入新世纪以来，中国航空工业在继承已有成果的基础之上，矢志不渝地走自主研发和创新之路，在短短八年时间里，突破了一大批具有自主知识产权的核心技术、关键技术，填补了一大批技术空白，增加了国家急需的重点型号产品。

    航空工业是涉及多学科的综合工业部门，集中体现了国家的科技水平、工业水平、国防实力和综合国力。为此世界上许多发达国家都不惜长期投入巨资支持其航空工业的发展，拼命封锁航空关键技术扩散。航空工业又是关系国民经济命脉和国家安全的关键领域，真正的核心技术、关键技术是买不来的，必须依靠自主创新，中国航空工业自主创新研制生产歼击轰炸机“飞豹”完全证明了这一论断的正确性。

    “三维”设计“飞豹”升空

    ———开创航空工业飞机全机数字化设计制造先河

    宋亚林

    新一代“飞豹”战机是多用途、全天候、超声速歼击轰炸机，能够执行对地面目标和对海上大型、中型水面舰艇实施攻击等任务；能够从我方二线机场起飞，超低空突破敌方封锁，进入敌方腹地，同时对多个目标实施精确打击，然后自行安全返回；是中国人民解放军武器库中重要的、不可多得的新装备。

    由我国自行设计、自行研制生产的新型“飞豹”歼击轰炸机在超视距攻击实弹对抗演练中分秒不差进入预定攻击空域，从高、中、低不同高度发射导弹，发发精确命中目标。全新研制的“飞豹”战机综合航空电子火控系统是目前国内最复杂的多外挂、多武器、双操纵系统，同步配套研制的对海、对地中远程精确制导武器，技术起点高，一步跨越几十年，达到了国际先进水平。全面突破这些关键技术和及时解决各种技术问题，最大限度地满足了飞机的各项战术、技术指标和部队使用要求。

    “飞豹”战机是中国西安阎良的骄傲。“飞豹”战机是航空工业第一飞机设计研究院（简称一飞院）、西飞公司的骄子。2008年11月4日，第七届珠海航展上，中国自行研制、进一步改进的新型“飞豹”歼击轰炸机参加飞行表演，使一飞院、西飞公司向“具有国际水平中大型飞机设计、制造单位”的目标又成功迈进一步。

    一、数字化设计“飞豹”

    地处西安阎良的一飞院是航空工业唯一设计中型以上飞机的研究机构，是“飞豹”的主设计单位。“飞豹”是我国自行研制的、不受制于人、拥有自主知识产权的国家重点型号飞机。“飞豹”是在没有原准机参照的情况下进行全新设计的机种。当初，基础薄弱、手段落后、条件异常简陋的一飞院受到来自技术、质量、进度、经费等多方面的严峻挑战。

    “飞豹”是1977年开始研制的。战幕拉开不久，国家财政紧缩，“飞豹”飞机由重点型号降为“量力而行”的项目。经费削减、进度放慢、基建缓行，实际上处于下马状态。此后，又经历了两次下马的考验。

    然而，一飞院人从没有放弃，因为他们坚信，祖国的领空、领海需要这样的飞机，在方案论证时定下“20年不落后”这一设计目标，为研制精品飞机，工程技术人员采取不断攻关、多做试验的办法提高研制质量。工作中，他们精心设计，不轻信任何一个没有充足证据的数据，不放过任何一个细小的问题。在简陋的芦席棚里，在露天运动场上，他们创造条件，夜以继日，开展了国内飞机最庞大、最复杂的地面模拟试验。以一飞院为龙头的协作厂所硬是排除了一个个故障，攻克了一道道难关，突破了新技术一般不超过20%的设计禁区，创造了我国飞机研制史上多个第一。

    一飞院的前身是西安飞机设计研究所，20世纪60年代创建于南京，到70年代定点陕西阎良。在数十年历程中，这支队伍百折不挠，自强不息，“不拄洋拐棍”，以设计中国人自己的飞机为己任，在中国航空发展史上树起了“五座里程碑”：亲手设计了中国第一架支线客机、中国第一架空中预警机、中国第一架喷气客机、中国第一架歼击轰炸机、中国第一架轻型公务机。

    “飞豹”重点型号飞机是一个复杂的大型武器系统，也是一个涉及到全国几十个协作单位的大型系统工程，是我国发扬独立自主精神、完全依靠自己力量、自行研制的新型机种。一飞院虽然成功地研制过一些型号，但长期以来被动跟踪研究多，主动创新少，技术基础比较薄弱。“飞豹”重点型号飞机研制面临着很多“第一次”的挑战，国家给定的研制周期也只有常规进度的一半，而飞机的战术、技术性能指标要求之高，技术台阶跨越之大，对研制部门来说前所未有。

    攻克两大难关。一飞院打破几十年一贯制的“鱼贯而入”、“串式流水作业”的研制程序，采用“并行工程”的科学办法“高度交叉，平行作业”，使设计、工艺准备、生产工装、试飞准备“分进合击”；与西飞公司、试飞院联合成立了三个层次的“并行工程工作小组”，定期召开会议，研究解决问题。

    在方案论证初期，一飞院就圈定了“实现计算机设计发图”和“研制综合航电火控系统”这两大关键技术。

    总体、气动、强度等专业“整集团”出击；结构、系统各研究室经过准备陆续投入设计；同时，“计算机设计”和“综合航电”攻关人员向这两大难关发起了冲击。

    运用计算机三维设计、二维发图和数字化装配，是几代航空人的梦想，是飞机设计手段的革命。一飞院敢为人先，在国际上率先将世界最先进、最新的NT版CATIAV5软件应用到飞机设计上；舍弃局部采用的稳妥方案，在国内首次实现全机三维数字设计、电子预装配。总师系统通盘权衡，决定先难后易，选取了结构最复杂的机身03段为突破口，时间只给一个月。攻关组的年轻人吃、住在办公室，茶几、沙发当床铺。为了一个难题，他们四天四夜连轴转，硬是靠智慧和毅力攻克了这道技术难关。接着，他们锲而不舍，在计算机室全力保障下，又画出了三维转二维的生产装配图，在绘图机上绘出了一飞院第一张A0图样。

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