国产飞豹战机设计系统获评1986年国家科技十大成就之首 自主创新突破计算机辅助设计应用瓶颈

问题——航空装备研制进入高性能、复杂系统阶段后,传统“图板+计算尺”的设计方式已难以满足气动布局优化、强度与动强度分析、复杂结构计算等需求:研制周期长、误差风险高、跨专业数据传递效率低,工程人员负担重,影响型号研制质量与进度。 原因——一方面,国际上计算机工程领域加速普及,先进航空工业逐步转向数字化设计制造;而国内计算资源与软件基础相对薄弱,硬件能力、工程应用经验和人才储备存在明显差距。另一上,型号研制任务需求迫切。以“飞豹”等重点机型为代表,新技术集中应用,急需以计算为支撑的设计范式,带动设计规范与手段同步更新。1978年形成的航空科技发展规划将“计算机辅助设计与制造”列为关键研究方向,为后续集中攻关提供了明确指引。 影响——在规划牵引与型号需求双重驱动下,航空工业将CAD/CAMM纳入“六五”预研重点,组织航空工业计算所、设计研究院所、高校与制造单位协同攻关,逐步形成跨单位、跨专业的联合研制机制,推动我国工程计算由“点状使用”转向“系统化建设”。其中,“大型计算能力不足”成为首要瓶颈:为满足型号研制高峰期的计算需求,涉及的单位推动引进和配置当时国内先进的大型计算机设备,使计算任务能够成规模展开。计算手段的引入,使参数计算、结构分析与优化迭代效率实现数量级提升,设计精度与一致性明显提高,也带动工程人员学习编程与计算方法,促进人才队伍成长。 对策——随着应用深入,“算得快但传不动、用得散”的问题逐渐显现。行业在实践中认识到:单机计算难以支撑现代飞机的系统工程,必须以数据为纽带实现跨专业协同。基于此判断,航空预研体系在1980年前后启动CAD/CAM研究布局,并于1983年前后继续明确以“设计—制造—管理”一体化为目标,集中研制高集成度的7760计算机辅助飞机设计、制造及管理系统(7760CAD/CAMM)。该系统着力贯通设计、分析、制造与管理环节的数据链路,提升数据复用与传递效率,减少重复录入和人工转换带来的误差,为复杂型号研制提供更稳定的工程支撑平台。随后,7760CAD/CAMM在“飞豹”飞机研制中实现应用,在总体优化、结构有限元非线性分析等关键环节发挥作用,推动型号研制流程更加科学、可验证。1986年,该成果被评为国家科技十大成就之首,并获得国家科学技术进步奖二等奖,说明了我国在航空数字化工程领域的重要突破。 前景——回顾这一历程可以看到,航空工业数字化能力的形成并非源于单点技术突破,而是规划引领、型号牵引、协同攻关与工程化落地共同作用的结果。面向未来,随着航空装备向体系对抗、智能化与全寿命管理加速演进,数字化设计制造将进一步向模型驱动、仿真验证、跨域协同和全链条数据治理延伸。在CAD/CAMM探索基础上,持续夯实自主软件工具链、工程数据标准与高水平复合型人才队伍,将成为提升航空工业核心竞争力的重要路径。

从阎良基地的灯光到数字孪生技术的广阔前景,中国航空人用四十年的接续奋斗证明:重大技术突破往往始于长期投入,成于开放协作;站在新型工业化起点回望,7760系统不仅是一次关键技术跨越,也展现了“自力更生与开放合作”相互促进的创新逻辑,为当下攻克“卡脖子”难题提供了有价值的历史参照。