航空发动机关键核心技术攻关的组织策略研究.docx
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1、航空发动机关键核心技术攻关的组织策略研究航空发动机是极为复杂、涉及多学科、集成诸多尖端技术的工程机械系统,其研制水平是国家科技实力、工业基础、综合国力的集中体现。尽快突破航空发动机产业的关键核心技术是保障国家战略安全的迫切需求,而创新力量的有效组织成为关键核心技术攻关实践中亟待解决的瓶颈问题。本文梳理了我国航空发动机科研生产体系中的创新主体构成现状,剖析了实施协同创新面临的迫切问题;进一步阐明了航空发动机关键核心技术攻关过程中各主体的角色定位,涵盖政府、军队、中国航发、专业化维修企业、上下游企业、高校和科研院所等。文章研究认为,统筹安排并科学布局关键核心技术攻关工作、设计相应制度与机制以引导激
2、励各类主体主动对接国家战略、重视需求侧对技术发展的牵引作用、由领军企业主导构建一批面向用户需求与产品问题的创新联合体、以重大项目为载体构建创新生态系统,由此高效组织各类主体协同攻关航空发动机关键核心技术。一、前言航空发动机是极为复杂、涉及多学科、集成诸多尖端技术的工程机械系统,其研制水平是国家科技实力、工业基础、综合国力的集中体现。在中国航空发动机集团有限公司(简称中国航发)成立、航空发动机与燃气轮机国家科技重大专项实施之后,我国航空发动机自主研制能力取得显著进展,但因绝对难度大、启动时间晚而与世界顶尖水平存在较大差距。根据WOHdAirFOrCeS2023相关数据,在数量上,我国军用飞机不到
3、航空强国的1/4;在构成上,我国战斗机中的二代机占比超过45%,而发达国家基本淘汰了二代机。随着我国经济实力的增强与国际地位的提升,一些国家将中国视为竞争对手,相应的国际形势发生明显变化。国防实力是大国博弈的基础和支撑。我国应尽快突破国产航空发动机关键核心技术,促进航空发动机产业链、供应链的自主可控和科技自立自强,以此增强空域控制权并保障国家安全。关键核心技术指控制同行业技术制高点的技术体系,具有不可替代、不易掌握、难以超越的突出特征。因基础知识和跨学科知识交叉的极高要求,突破航空发动机关键核心技术需要采取多类创新力量深度合作的形式。例如,涡轮盘技术曾是我国航空发动机发展的难点,中国航发北京航
4、空材料研究院与主机厂所、专业工厂、高校等组成联合攻关团队,以深度合作形式攻克了粉末涡轮盘研制技术难题。然而,创新力量的有效组织是我国关键核心技术攻关实践中亟待解决的瓶颈问题,相关研究整体上处于起步阶段,如关键核心技术攻关的新型举国体制模式、产学研深度融合模式、创新生态系统模式、多主体均衡等。这些研究成果可为航空发动机关键核心技术突破提供一般性的思路借鉴,也因未能与航空发动机产业紧密结合而欠针对性。从国内外实践来看,在事关国家发展与安全的重大科学和工程创新领域,较多采取由政府主导并统筹调配各种力量的关键核心技术联合攻关组织模式,以专业化分工、行业内大协作来取得成功。本文围绕我国航空发动机科研生产
5、体系创新主体及协同问题,梳理航空发动机关键核心技术攻关主体的角色定位并提出有关主体的组织策略,以期为相关行业技术管理与研发布局提供基础参考。二、航空发动机科研生产体系创新主体构成及协同创新问题分析(-)创新主体构成现状经过数十年的发展,我国航空发动机产业已经形成涵盖研发设计、加工制造、运营维修三大环节的科研生产体系。研发设计环节分为基础预研、子系统设计、整机集成设计等子环节,参与主体为中国航发系统内单位、航空类高校及相关科研院所。加工制造环节涉及原材料、零部件、整机集成等子环节,参与主体除了中国航发系统内单位,还包括系统外企业、科研院所。运营主体主要是军队,维修主体包括中国航发下属维修企业和专
6、业化维修企业。值得指出的是,在推进军民功能结合的背景下,小核心、大协作,专业化、开放型思路的科研体系建设逐步深入,吸引了众多民营企业参与航空发动机产业链。民营企业在细分领域精耕细作,实现了产品专精化与差异化,为航空发动机产业发展注入了活力。我国航空发动机科研生产体系的创新主体构成如图1所示。I中国航发系统内部;II中国航发赢外标一图1我国航空发动机科研生产体系创新主体构成(二)协同创新存在的问题航空发动机产品是一类特殊的工业产品,其研制关键不在于掌握某种单项技术,而是综合集成各种技术的能力;关键核心技术攻关不是单一领域的突破,而是各环节领域技术的集体突破,需要各环节主体之间联通顺畅、紧密协同。
7、然而,在我国现行体制机制下,航空发动机科研生产体系中的管理孤岛数据孤岛技术孤岛等现象多见,导致各环节联通不够、整体效能难以实现。一是科研计划的管理孤岛。我国没有成立统筹管理航空发动机产业创新发展的主管部门,相应监管职责分散在中央政府和军队有关部委。这种管理割裂状况容易导致管理部门仅从各自局部出发,而且各部门之间可能存在竞争与博弈,不利于站位全局、统筹全链条来开展科学规划并进行资源供给与协调管理,难以最大程度形成创新合力。二是主要环节的数据孤岛。研发设计、加工制造、运营维修环节的信息共享是各类创新主体高效协同的基础。由于管理体制的原因,目前各环节间的数据孤岛现象较为突出。研发设计与加工制造环节的
8、数据孤岛。我国航空发动机设计所与承制厂是分离的,导致设计环节信息与制造环节信息不易及时共享,设计不了解工艺能力、不掌握工艺过程实现,工艺不了解设计准则、不理解设计意图等现象时有发生。设计制造和维修环节的数据孤岛。我国航空发动机研发设计、加工制造环节主要由工业部门(中国航发)承担,而维修保障工作绝大部分则由军队管理的专业化维修企业承担;这就导致维修保障环节长期积累的大量维修数据和专业知识,无法有效反哺型号的改进升级及新研,从而制约了自主研制水平、服务保障能力的提升。三是科研成果的技术孤岛。中国航发系统内部的技术孤岛。中国航发高度重视科技信息共享与成果转化工作,采取了系列相关措施(如搭建科技成果信
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