一架飞机设计耗资上亿!航空软件被“卡脖子”多年,如何破局?

在当今全球化时代,航空产业作为高端制造业的代表,对国家经济发展与科技实力提升至关重要。而航空软件作为航空产业的关键支撑,其发展水平直接影响航空产业的竞争力。然而,我国航空软件当前面临诸多困境,与国外先进水平存在较大差距。本文将深入探讨我国航空软件在数字化“造”飞机中的重要性,分析我国航空软件与国外的差距、难点,并探索我国航空软件的出路。

一、数字化“造”飞机之重

飞机设计是一项极其复杂且高度专业化的工程,它涵盖了多达三十多个学科专业领域。在这个庞大的体系中,每个专业都依赖特定的设计软件来实现精准的设计与分析。设计一架飞机,至少需要十几种专业软件,而令人遗憾的是,目前这些软件几乎全被欧美国家所掌控。

飞机设计的流程不仅极为繁琐,而且其零部件数量庞大到令人咋舌的程度。在加工制造过程中,任何细微的误差都可能带来灾难性的后果,容不得丝毫的马虎。可以毫不夸张地说,如果没有全数字化的软件作为强大的支撑,飞机设计几乎就是一个无法实现的梦想。

以我国的飞豹飞机和歼-10飞机为例,数字化设计带来的优势显而易见。采用数字化设计后,工程更改单的数量大幅减少。

飞豹飞机在传统手工设计下,按常规考量估计有近6000张工程更改单,而采用数字化设计后,仅有1041张,工程量减少了80%左右。

歼-10飞机在设计过程中,主起落架主承力结构的整个金属部件委托国外制造,由于制造后的起落架收放出现了仅仅5毫米的误差,就导致首飞推迟了八九个月。

如果有全数字化的软件支撑,这样的误差或许能够更早地被发现和纠正。数字化设计还能够在计算机中“虚拟组装”飞机,并输入各种参数模拟现实环境进行测试。这种方式极大地提高了设计的准确性和可靠性,为飞机的安全飞行奠定了坚实的基础。

二、中外差距

上世纪80年代,我国的航空设计软件与国外同时起步,起点看似相同,但发展轨迹却截然不同。

通过持续的优化和创新,这些软件逐渐在全球范围内得到广泛应用。而国内的软件开发出来后,往往只要计算结果正确,就很少有人愿意花精力去美化界面、增添功能。软件的使用者也仅仅局限于本单位、本科室甚至是某几个人。这种封闭的使用模式导致国内软件的发展陷入停滞,与国外软件的差距越来越大。

如今,我国航空设计单位在软件方面的花费巨大,市场完全被国外掌控。

例如,达索的CATIA软件,国内任何一个航空设计单位在这一个软件上的花费都要上千万。航空设计软件价格昂贵,少则几十万元,多则近千万元。而且每增加一个账号还要另付一笔费用,过几年升级版本还要再次付费。如果要完整地设计一架飞机,需要十几甚至几十个软件,其花费之高令人咋舌。这种对国外软件的高度依赖,不仅给我国航空产业带来了巨大的经济成本,也在一定程度上制约了我国航空产业的自主发展。

三、发展难点

我国航空设计软件的发展面临着诸多复杂的难点问题。

首先,缺乏市场化思维是一个关键问题。我国虽然在信息产业领域涌现出了像华为这样的知名企业,在某些应用领域甚至领先于发达国家,但在航空设计软件方面却进展缓慢。国有科研单位通常以型号为管理目标,这导致软件的后续开发难以持续。

而民营企业虽然在市场机制方面具有一定的灵活性,但又缺乏航空专业人才。航空设计软件要想与国外媲美,必须转变观念,引入市场化思维。这需要国有科研单位与民营软件公司加强合作,理顺上下游产业链,共同推动软件的发展。

此外,我国航空软件还面临着一系列风险与挑战。中国商飞总设计师吴光辉院士指出,中国民用航空工业软件面临着诸多困境。工业软件核心风险在于绝大多数产品来自美国等西方国家,国际环境日趋紧张复杂,使得我国工业软件产业链处于大面积受制于人的局面。

四、突围之路

我国航空软件要实现突围,需要从多个方面共同努力。在政策层面,国家应加大对航空软件研发的投入力度,出台更多鼓励政策,支持国有科研单位与民营软件公司合作,共同开发航空设计软件。同时,完善知识产权保护制度,为软件创新创造良好的政策环境。通过政策引导,激发企业和科研人员的创新积极性,推动我国航空软件产业的快速发展。

在市场化运作方面,必须树立市场化思维。国有科研单位和民营软件公司应加强合作,充分发挥各自的优势。软件开发者要注重用户体验,不断升级改进软件,使其更加好用易用。同时,要加强市场营销,提高国产软件的知名度和市场占有率。通过市场化运作,提高软件的竞争力,逐步打破国外软件的垄断局面。

五、尾声

总之,我国航空软件虽面临困境,但潜力巨大。我们应认识其重要性,正视差距,分析难点,探索出路。在国家政策支持下,通过市场化运作、人才培养与技术创新,我国航空软件定能实现突围,为航空产业发展提供强大支撑。

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