十一届三中全会后中国打开国门从世界引进急需的资本、技术，逐步摆脱了落后的发展状况，拉近了同发达国家的距离，在学习借鉴中增强了自己的竞争力。中国航空工业学习借鉴国外成熟的技术规范、先进的发展理念、现代管理方式，消化、吸收成为社会主义市场经济体系的有益组成部分，在经济全球化中走出一条快速成长的发展道路，已经成为国民经济中技术密集、基础雄厚的高新技术产业。航空工业把永无止境的学习与借鉴作为发展的不竭动力，在集中思维的指导下举起“五化万亿”大旗；集中优势兵力向国外严密封锁的航空发动机技术的核心———发动机控制技术高地发起冲击。
迎头赶上控制先行
———航空发动机控制系统技术创新
宋亚林
中国航空工业几十年发展经历了由仿造到自主设计、自主制造的曲折过程。航空发动机始终是发展“瓶颈”，航空发动机的关键又在控制系统。发达国家把航空发动机技术列入保密范畴，控制系统技术更是重点防范、严密封锁。发达国家军用航空发动机控制系统对中国是不卖、不说、不传；民用发动机控制系统一旦在中国境内出现技术问题，他们会派专人坐第一趟航班把设备带回国，绝不在中国维修。中国航空工业并没有灰心丧气，而是集中优势兵力，另辟蹊径，用勤奋和智慧，迎头赶上。争取用三个五年计划时间，基本追上国外先进水平。
一、专业调整，跨代发展
航空动力控制系统研究所（简称动控所）成立于1975年，是中国人民解放军南京军区为开展五号工程而成立的发动机设计研究所；1980年交地方由当时的第三机械工业部管理；1991年原航空航天工业部决定集中科研力量，整合全国研究发动机控制系统的单位。动控所调整专业方向，承担航空发动机数字控制系统研究，从事发动机电子控制器设计、研制、修理和小批量生产。
多年来，动控所承担着国家多项重点研究课题，型号研制生产和预先研究覆盖了航空、舰船、导弹、燃机等多个领域，50多项成果荣获国家、省部级科技成果奖，多项成果在型号研制和民品经营中得到应用。
专业调整后十余年，动控所在多变量控制、故障诊断与容错、性能寻优、多余度设计、耐恶劣环境以及对发动机状态监控和实现与飞机交联等航空发动机数字控制系统专业技术方面取得突破，技术一代比一代更加成熟、更加先进，可靠性也不断提高。航空动力控制系统研究工作不断迈上新台阶。2001年，先进的航空发动机综合电子调节器大修线建成投产，“十五”完成了调节器修理计划，保证了部队使用；2002年8月，国内首套具有自主知识产权的全权限数控系统完成飞行演示验证，这标志着动控所在发动机全权限数控系统设计若干关键技术上取得了突破性进展，它使我国航空发动机数控系统研制跨入了自主发展新阶段，成为我国航空工业发展史上新的里程碑。
2005年，动控所研发的航空发动机数控系统在小型化、抗恶劣环境、先进控制理论应用等方面有了较大进步，为后续机立项方案采用全权限数控系统奠定了良好基础。2005年12月，发动机综合电子调节器通过设计定型并转入小批量试制，当年开始装备部队领先使用。动控所研制的综合电子调节器是这项航空发动机控制系统的核心，亦是该系统中唯一的电子部件，是我国航空发动机走自主发展道路、加速我军航空武器装备跨越式发展的重要科研项目。动控所通过该项目研制全面掌握了航空发动机控制系统电子调节的关键设计技术，其中2项技术达到国际先进水平并申请了国防专利。配套开发的航空发动机电子仿真平台及配套建立的大规模先进制造装备大幅增强了我军装备的自主保障能力。
近几年，动控所利用航空动力控制的技术基础开始研制舰用新型燃机控制系统。仅半年时间，软件、硬件完成联调，2006年年底实现台架试车，标志着动控所开始涉足军用燃气轮机控制领域并获得成功。动控所承担的航空推进技术验证计划成效显著，已初步建成了以发动机数控系统设计规范及数控系统总体设计、电子控制器设计和液压机械装置设计三大数据库为基础的控制系统设计体系；完成了新型小推力和大、中推力发动机数控系统两型验证样机发动机地面台架试车；2007年，波纹管型功率分出轴通过了技术鉴定。
航空发动机全权限数控技术。20世纪70年代以来，全球经济一体化给大国带来了全球到达、全球防卫的战略新格局。为适应全球战略，应对能源危机，各大国都在抓紧研制和发展具有长航时、高可靠性、高突防能力、高经济性的第四代、第五代飞机。“三高一长”的技术特点要求发动机具有高推重比、带矢量喷管、多变量控制功能；具有强大的故障预测、主动控制、容错能力；可以根据任务精确控制燃油，实现高效低耗。传统液压机械调节器体积大、可靠性低，已无法满足要求。取而代之的是融合了电子和IT技术、应用了先进控制理论、具有多变量控制能力的全权限数控技术。
美国等世界先进工业国家从70年代开始研制发动机数字电子控制系统，至今已有30多年历史，现已完成了第四代数控系统研制。美国全权限数控技术从80年代初期试飞，中期开始陆续装备部队。同时全权限数字电子控制技术研究向更深层次发展，全权限数控系统不断更新换代。英、法、俄等国第三代战斗机动力装置上都装备了先进的全权限数字电子控制系统。随着光纤、微机电、微电子、信息技术、复合材料技术不断提高和创新，新型航空器对动力和控制的新需求引领航空发动机先进国家高度综合各学科技术，研制突破传统设计理念的新概念发动机，如全电发动机、分布式控制系统，使发动机控制朝着能力更强、重量更轻、体积更小、环境容限更大、可靠性更高、综合化、低成本的方向发展。
我国数控系统研究比国外起步晚，没有样机和技术资料可供借鉴，研制难度相当大。最初，各企事业单位分散研究，进展很慢，低水平重复工作较多，不能发挥优势。于是，航空工业抽调多家单位专家组成了研究方向相对集中的总工程师组，集中全行业力量集智攻关，取得了一定进展。由于研究人员分属多家企业，研究工作仍然较为分散。随着体制不断发展和完善，在总工程师组基础上，集中全行业专家，调整动控所专业方向，成立了专业研究所，组成“国家队”，集中优势兵力开展研究，从而取得快速发展，也仍有下一步整合的客观需要。这段历程见证了体制发展变化对科研工作的促进，体现了大集团战略，凸现了“专业化整合”的成功实效。
我国航空发动机控制系统发展跨越了液压机械调节器阶段，进入自行设计；越过模拟阶段，直接研究和基本掌握了第一代全权限数控系统设计技术，实现跨越式发展，迎头赶上发达国家航空发动机控制系统研究进度，大大缩短了与发达国家发动机控制系统技术水平的差距。
我国1998年建成部级航空动力控制重点实验室，已初步掌握了引领航空发动机数控技术发展的关键技术；较快形成了国内技术领先的航空发动机数控系统研发能力，包括具有独特专长的研发平台、设计体系、研发程序、质量保证体系等。承担的30多型科研和型号研制项目覆盖军用、民用、燃机用发动机控制，在国内同行业具有一定知名度和影响力。
动控所根据目前发展状况，坚定了追赶发达国家先进水平的决心，确定了今后十几年的发展战略。明确了自己的使命：为军用、民用航空发动机和燃气涡轮动力装置等提供安全、可靠的控制系统，满足国防、航空运输及国民经济发展需求，履行航空报国的神圣使命，实现研究所科学发展。愿景：成为国内一流、具有强大实力的中国航空动力控制系统研究发展中心，跻身世界同行业强者之林。明确了总体战略：以“市场化改革，专业化整合，资本化运作，国际化开拓，产业化发展”的大集团战略为指导；以动控所为核心，科研为主导，系统为龙头，整合航空发动机控制行业的研发力量。以技术基础研究为支撑，系统设计、系统集成为核心，形成完整的控制系统配套专业，构筑、优化专业发展平台，坚持自主创新，打造核心竞争力；以航空动力控制产品为主业，以相关多元发展为拓展空间，以做强、做大、率先发展为目标，通过市场开拓、资本运作，着力扩大军民品产业；以企业文化和人才队伍建设为保障，以平衡计分卡等先进管理方法为手段，促进研究所全面可持续发展，科学发展，实现“三步走”战略目标。
航空动力控制系统航空科技重点实验室依托动控所建设和运行，于1998年10月通过中国航空工业总公司组织的验收；1999年2月投入正式运行。十年来，实验室本着“边运行、边建设”原则，利用已建及在建的各技术改造项目重点开展航空、船用、地面燃机动力控制基础技术、前沿技术基础研究及现代控制理论在航空发动机控制中的应用研究。随着试验研究条件逐步完善，各项目研究水平不断提高。
实验室目前初步具备了涡扇、涡喷、涡轴发动机包括大、中、小推力发动机控制系统综合性能仿真试验能力以及电子控制器可靠性试验及部分环境试验能力，成为全国航空动力控制技术研究及技术攻关的主要基地。通过10年运行和建设，结合集团公司发动机、燃机发展战略，着眼未来国家安全和防务需要，实验室不断延伸和拓展研究方向，细化专业分工，承担的研究内容不仅有航空发动机控制专业，而且延伸到舰用及工业用燃机控制领域，主要研究方向已拓展为动力控制系统及部件设计技术、仿真及试验验证技术、先进控制理论及其在动力控制中的应用技术。
三年间，实验室完成了多项科研任务，开展了前沿技术探索、基础应用研究，突破了多项关键技术，取得了显著成绩。多项成果分别获国家科技进步奖和部级奖项。我国第一代发动机数控系统设计技术已广泛用于正在研究的型号产品；第二代数控系统设计技术验证取得阶段成果，并用于型号研制。实验室挂牌以来，通过承担40余个型号和预研项目的关键技术攻关、应用技术基础研究、前沿技术跟踪探索，实验室的科研实力和研究水平快速提高，先后有9项科研成果获部委和集团公司一、二、三等科技进步奖，申报10项国防专利，有效支持了发动机控制技术的发展，支撑了武器装备型号研制工作。
二、科研试制，融为一体
西安航空动力控制公司（简称西控公司）是国家“一五”时期兴建的156个重点项目之一，经过50多年发展，已成为我国航空、航天发动机燃油控制系统、飞机液压装置及高技术民用机电产品研制、试验和生产基地。现已拥有国内领先的产品性能、振动和环境等大型试验台，拥有国内领先的型号规范实验室，拥有先进的数字化精密机械制造、特种工艺、计量检测能力和信息化管理能力；先后取得了高等级质量体系认证。50多年来，企业经历了由复制、测仿、改进改型到自行设计的发展阶段，形成了“探索一代、预研一代、研制一代、生产一代”发展模式，自主创新能力不断增强。企业从创建至今，先后为50多种航空、航天发动机研制生产了150余种型号、数十万台（套）燃油控制附件。
近几年来，西控公司坚持以市场为导向，适应战略转型需要，一方面实施结构调整、重组整合，一方面加大技改力度，大幅提升科研生产能力，装备制造水平达到行业领先并接近国际先进水平，实现了制造能力的跨越，形成并提升了以“航空动力控制系统为代表的具有精密复杂工艺和多品种、小批量生产特征的产品研究、设计、制造、修理、服务的综合管理运营能力”的企业核心竞争力，2007年荣获“高技术武器装备发展建设工程突出贡献奖”。
西控公司十分注重科研开发与试制生产相结合，有效地促进了科研成果应用与转化，在设计、试制、管理及集成方面形成了科研与试制一体化的创新管理体系，成功地走出了一条以科研带动生产、以生产促进科研的完整产业链管理模式，研发管理水平不断提高，研制周期不断缩短，提高了自主创新研制企业航空动力控制系统的能力。
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