为大飞机腾飞贡献新的智慧

刘朝晖

丁晓东

上海理工大学校长，校党委副书记，博导，教授。

1963年3月生，安徽芜湖人。曾任中国纺织大学信息学院副院长，东华大学党委组织部副部长;上海市教委高教处副处长、处长;上海理工大学党委常委、副校长;上海工程技术大学校长;上海市教育委员会副主任。

作为建设创新型国家的标志性工程，C919大型客机飞上蓝天的背后，凝聚了中国航空人无数的心血与付出，同时也集合了国内多所大学大量的智慧成果。2020年4月13日，中国商飞公司与上海理工大学签署了战略合作框架协议，双方将在科研合作、人才培养、国际合作等领域不断探索校企合作新思路。这所沪上知名高等学府，将为中国航空制造产业的创新发展，提供怎样的智慧助力？在军工路的上海理工大学校区，《大飞机》杂志特约记者对上海理工大学校长丁晓东进行了专访。

百年老校的航空缘

已有114年办学历史的上海理工大学，源于1906年创立的沪江大学和1907年创立的德文医工学堂，如今已发展成以工学为主，工学、理学、经济学、管理学、文学、法学、艺术等多学科协调发展的应用研究型大学，是上海市“双一流”重点建设的高校。

丁晓东介绍，上海理工大学在20世纪50年代就设置了汽轮机制造、动力、仪表、机械、电子、计算机等学科专业，是我国动力装备工业最早的人才培养基地之一。1979年，中国第一个系统工程系和系统工程研究所就在这里诞生，著名科学家钱学森出席了成立大会并作了重要讲话。在钱学森指导建设下，上海理工的系统科学学科如今在业内有“系统科学南方基地”的美誉。这些特色学科、专业为中国的舰艇、航空航天、核电等行业输送了大量的技术人才。

上海理工是少数几个为航空航天做出贡献的非航空航天序列院校。说起学校历史上在航空航天领域贡献的代表性科研成果，丁晓东如数家珍，颇为自豪。比如，在光学、精密仪器领域，上海理工戴兴庆教授团队自主研制激光瞄准仪，为“长征三号”火箭配套，得到原航天工业部的高度评价，获得国家科学技术进步三等奖;光学团队参与了“神舟八号”飞船研制，建立了光学对准系统，成功保障了神舟八号和天宫一号的在轨运行;蒋旭平教授团队研发的风机气动性能测试台，作为“神五、神六、神七”的测试设备，受到国家航天总局和中国空间技术研究院的嘉奖;在低温工程领域，学校与海尔集团合作研发的航天冰箱，填补了国内空白，成功随神八、神九、神十3次对接天宫一号，完成科学实验，获得2013年度国家科技进步二等奖。

此外，在燃气轮机研究领域，刘高联院士的“叶轮机气动力学研究”，在动力工程领域取得了一系列具有国际独创性的成果，获得国家自然科学二等奖。在飞机空调系统领域，吴兆林教授的“飞机地面空调电源综合保障关键技术及装备”获得中国机械工业联合会科技进步奖二等奖。在飞机保障装备领域，上海理工参与研发飞机保障装备，研制完成的多个型号、多个品种的产品，实用范围可覆盖高原、高寒、湿热、海岛等恶劣环境。

近年来，上海理工获得了国家“航空发动机和燃气轮机专项”（两机专项）1项，且上海理工是该专项中唯一非“双一流”大学的牵头单位。学校依托该专项开展叶轮机械技术研究，其中，楊其国教授领衔攻关紧凑型超临界二氧化碳燃气轮机。

目标：世界先进水平

在与中国商飞签署战略合作框架协议之前，上海理工与中国商飞其实已经合作了一些项目，并取得了一些阶段性研究成果。

丁晓东介绍，早在ARJ21新支线飞机研发初期，上海理工的杜宝江副教授团队就参与了飞机的三维虚拟设计工作。在C919大型客机设计过程中，杜宝江团队与中国商飞上海飞机设计研究院、上海沪江虚拟制造技术股份有限公司的设计团队合作，参与了飞机相关结构件的三维虚拟设计。

此外，杜宝江团队还负责开发了一套适用于民机标准件的信息管理系统，主要实现紧固件、机体构件、卡箍件、管路连接件、操纵件、轴承等数百万个航空标准件的机型管理、智能筛选检索、参数化模型生成、工程信息匹配和虚拟装配。经过多年的艰辛探索，终于完成了该信息管理系统在中国商飞上海飞机设计研究院的最终调试、测试和上线应用。自2018年起，中国商飞公司与上海理工大学聚焦光学技术、系统工程、增材制造等特色研究方向和技术应用，从多个领域开展联合攻关。

一架商用飞机由上百万个零部件组成，每个部件的设计、制造都是一项精益求精的工程。在国际最前沿的3D打印增材制造领域，上海理工大学增材制造研究院自成立以来，就开始和中国商飞在民用飞机零部件增材制造技术开发方面进行了深入的合作研究，目前已承接了中国商飞三项技术攻关任务。学校还引进吴鑫华院士团队建立增材制造国际实验室，耗资2亿元打造面向行业共性技术和关键技术的“生产性实验室”。

上海理工增材制造研究院与中国商飞上海飞机设计研究院联合启动的大飞机创新谷项目，致力于用增材制造技术研发C919客机机体承力钛合金结构件。丁晓东表示，使用这一技术进行零部件制造，可使制造周期缩短50%、成本降低30%。该项目自2019年启动以来，已完成材料基础工艺研究探索，目前正在探索产业化落地方式。

近期，上海理工增材制造研究院又承担了中国商飞委托的两项CR929宽体客机增材制造零部件研发项目，为中国商飞新型号客机的研制提供支持。

在复合材料无损探伤方面，上海理工正在探索开展检测探头小型化、便携化的工作，以便对飞机部件小空间进行快速检测，同时探索通过红外、工业CT扫描、超声波等多种检测方法对飞机表面材料、发动机叶片等零部件的损伤进行检测。

为帮助进一步提升大飞机制造过程中的废水废气处理水平，上海理工成立了多学科联合攻关组，完成了废水处理工艺实验室优化方案，目前处理工艺已基本确定，正在细化工艺运行参数，有待配合中国商飞开展现场中试应用。

“对于那些我们必须掌握的技术，我们不仅要攻关解决，更要完美解决，达到世界同步的先进水平，这是我们的目标，也关乎着国产大飞机的未来前途。”丁晓东说。

跨学科交叉创新

对于与中国商飞的进一步深入合作，丁晓东校长充满了期待与展望。

丁晓东表示，双方将按照新时代高端制造对工程人才培养模式改革提出的新要求，积极探索和推动以技术和产业发展需求为导向，以综合素质培养为内涵，以大数据、互联网+、人工智能等新知识新技术为必备基础的新工科教育教学改革，比如共同设计面向本科生和研究生的“项目课程”，共同探索并建设以现场教学为主要方式的“产业技术学院”，加强博士后工作站建设合作等。

与此同时，上海理工将支持中国商飞开展商飞大学建设。此外，双方还将在管理人才和专业人才培养、骨干教师和管理干部的交流培养、毕业生就业等方面开展合作。

此前，依托中国商飞的科研项目，上海理工很多学生的研究方向都来源于项目研究内容，学校已经在为中国商飞量身定制培养所需人才，例如在杜宝江团队攻关的7个年头里，团队吸引了200多位上理学子加入，有的学生在毕业后继续参与大飞机研制相关项目。去年上海理工有100名學生加入中国商飞，今年也有超过50名研究生签约。

在科研方面，双方将围绕民用飞机领域的研发、产业化和运营支持，以提升技术创新能力、掌握核心技术、实现产业应用为目标，就碳纤维材料探伤、民机制造污水处理、民机热能管理等关键技术继续开展攻关合作，共同建设重点实验室、工程研究中心、军民融合基地等联合创新基地，承接各类重大研发任务和项目。

目前，双方正在探索新型、高效、深度合作模式，为了更好地发挥上海理工大学的技术优势和就近地理优势，学校提出依托上理工增材制造研究院成立“商飞增材制造快速响应中心”，以加快中国商飞的设计迭代、工艺研究和原型开发制造。

在国际交流方面，双方将采用共同聘用和协同支持的方式，在世界范围内引进顶尖科学家和工程技术专家，并联合探索双方招聘计划及人才队伍的合作机制。

丁晓东指出，民机产业是多学科交叉融合的产业，是现代高新技术的高度集成。发展民机产业，跨学科研究是创新的关键。上海理工在推进高水平大学建设的过程中，一直致力于在跨学科交叉融合上寻找新的增长点、形成特色，促进学科交叉融合已成为学校的重要发展战略。

“学校正在大力推进以医工交叉创新、人工智能创新等为引领的跨学科交叉创新。以中国商飞为代表的中国民用航空制造业的发展，将有利地推动我们高新技术领域的综合集成创新，带动我国众多高技术产业发展。上海理工与中国商飞开展全面战略合作，为学校跨学科交叉创新提供了良好的平台和机遇，它能够让学校集中优势特色学科和学科方向的力量，开展跨学科合作，组织以问题和项目为中心的联合攻关，形成各学科互为支撑、为攻克难题协同创新的局面。我相信，我们一定能为中国大飞机产业的腾飞贡献新的智慧。”丁晓东总结道。