航空工业是高科技行业，在建设四个现代化的历史重任中，工业现代化、科技现代化、国防现代化都与航空工业有关。
在改革开放过程中，航空工业以改革创新的思路推动科技发展，提高自主创新能力，培育核心竞争力，研制具有世界先进水平的战斗机和发动机，为祖国航空工业发展做出了贡献。
改革开放30年来我国航空工业以重点型号歼击机研制成功为标志，实现了我国军用飞机从第二代向第三代的历史性跨越，标志着我国已跻身于世界上少数几个能够自主研制重型先进歼击机的国家之列。具有完全自主知识产权的重点飞机研制成功并形成战斗力，是我国在攀登世界航空科技高峰征程上迈出的重大一步。发展重点型号系列飞机，特别是通过再创新研制的飞机，说明我国研发生产第三代重型战斗机的战略布署取得了重大突破，使我国航空制造业发生了质的变化。
升级换代重大跨越
———我国第三代重型战斗机发展记
宋亚林
1956年，中国制造的第一架喷气式歼击机在我国东北沈阳成功飞上蓝天，实现了中国人制造先进战斗机的梦想。20世纪80年代末期，随着改革开放逐步深入和经济建设加速发展，中国综合国力有了很大提升。中央军委根据现代战争的特点，决定集中力量发展空军装备，引进部分国外先进飞机和先进技术，尽快消化吸收新技术并加速国产化的进程。研制生产重型战斗机的任务由沈阳飞机设计研究所担任飞机主设计，沈阳飞机工业（集团）有限公司（简称沈飞公司）担任主制造。由此掀开了中国战斗机制造史上新的一页。
一、项目管理工程
随着重点工程全面启动，作为战斗机设计的主机所———沈阳飞机设计研究所面临着严峻考验。参研单位上百个，研制环环相扣，与此同时，两大系列战斗机十多个型号、数十个预研课题高度并行。面对挑战，沈阳飞机设计研究所迎难而上，深入推进管理创新，保证重点工程顺利开展。
针对多型号、多任务高度交叉并行、人力资源不足的矛盾，沈阳飞机设计研究所大胆变革传统科研运行模式，引进先进的现代项目管理理论方法，逐步推行职能管理与项目管理相结合的矩阵管理模式。重点型号实行项目管理，组成项目工作团队，工作任务层层分解，落实到人。沈阳飞机设计研究所从全所各部门抽调技术和管理上的精兵强将，组成结构发图项目团队，集智攻关，并辅以全所的优质资源作保障，确保按计划优质完成发图任务。研究所成立发图领导小组、技术小组、计算机支持小组和后勤保障小组，解决发图中遇到的各类技术问题；建立发图技术网站和标准信息网站，实现资源共享。经过连续10个半月超常规拼搏，飞机二维图样和三维数模正式移交沈飞公司。沈阳飞机设计研究所通过推行项目管理，实现了资源共享，提高了工作效率，提升了员工综合素质，有力地促进了重点工程研制任务顺利完成。
三代机研制是一项集多领域、高科技于一身的极为复杂的系统工程，要对飞机平台进行多项优化设计，自主创新研制达到国际先进三代机水平的综合航电系统，并完成新型发动机装机试飞，要用五六年完成常规需要8~10年的研制任务，其难度和风险可想而知。为降低研制风险，确保工程研制进度，型号总设计师系统合理安排，做出了多项降低研制风险、缩短研制周期的重大部署。沈阳飞机设计研究所建立了全机理论外形数模和厂所之间数据传输网络，实现了工程数据网上传输，形成了产品设计、制造、更改全过程的数据管理系统。外翼、垂尾、起落架等独立部件全面应用数字化设计、制造技术。推广应用这一技术，简化了设计、制造环节，显著提高了产品协调精度和质量，实现了对生产过程高效管理和控制，缩短了研制周期，降低了成本。建立面向制造的飞机数字模型，进行计算机模拟安装协调，不但为工厂提供了直接用于制造的数据，减少了制造中的协调问题，而且为飞机改进、改型打下了基础。
调整飞机首飞状态，分状态进行首飞。这项创新，将新技术应用分布于不同飞机，分别试飞，突出重点，各个击破。每架飞机承担不同的试验任务，既保证了各模块的进度，又不受其他各模块意外的影响，逐步达到全状态首飞。他们为新研制的综合航电系统安排领先试飞，使飞机的关键技术得到早期验证。对于新武器系统的制导、应用技术，新材料等新成果、新技术、新成品，都率先在已经研制成功的飞机上采用，实现突破、验证后，再在三代机各机型上推广和应用。提前安排发动机在成熟的机体平台上进行科研和定型试飞，通过各项试飞，攻克了大量的技术关键，重点解决了飞机和发动机匹配问题，保证了新型战斗机按期交付。
提前启动材料、标准件研制工作。在型号没有正式立项之前，沈阳飞机设计研究所就与北京航空材料研究院等单位协作，提前组建了专门的材料、标准件研制队伍，用4年时间完成了与三代机相关的500多项机体材料、600多项标准件、300多项机载设备材料的研制工作，突破了关键技术，为机体平台研制提供了保障。这些重大部署，不仅使技术难关一一攻破，关键技术一一成熟，形成了核心竞争力，而且化解了研制过程中的许多风险。
结合新机研制的特点，沈阳飞机设计研究所在工程立项之初就编制了项目零级、一级网络图，规定了全机各系统研制目标和研制进度。在技术设计阶段，沈阳飞机设计研究所首次编制了全系统工作开发计划，规定了子系统级的研制任务和研制节点，为下达各项工作计划确定了技术依据。改进项目科研计划管理体制，变一级计划管理为三级计划管理，使每一项工作任务都分解落实到人。
在全状态飞机的研制工作中，实验室试验和机上地面试验是重点考核项目。沈阳飞机设计研究所针对每个试验项目都进行了工作结构分解，设立考核点，明确技术要求和技术责任人，及时暴露项目执行过程中出现的问题，做出风险评估，并提出解决措施。
二、数字并行工程
沈阳飞机设计研究所结合三代机研制工作积极探索和创新基于飞机制造业数字化工程的飞机设计流程、技术组织体系和科研管理模式，不仅确保了重点型号研制的节点，也大大提升了飞机设计能力。为建立数字化设计和管理的技术体系，提高飞机设计质量和效率，根据第三代飞机设计和制造、工艺准备和生产工作量大，周期紧张的实际情况，沈阳飞机设计研究所决定采取IPT的组织模式并联合沈飞公司一并开展工作，建立了全新的飞机数字化研制流程。创建了产品数字化定义团队———IPT，组织结构上打破专业界限，从全所各专业和沈飞公司抽调设计和工艺人员创建了900多人的并行集中联合设计团队。其组织管理上具有高度的灵活性和适应性，人员和设备根据任务需要随时调配；技术上实行分层管理。办公形式是将900人的联合设计团队按部件分成7个IPT集中工作。IPT的组织和管理模式不以研究室专业为单位，设计各专业高度并行、专业高度融合、更便于组织和协调，组织结构和管理更加合理化、科学化。
实现了设计与生产工艺高度并行。按照传统的串行研制流程，飞机前机身设计图样交到沈飞公司后再进行工艺审查和工装设计，中间要经过设计更改等流程，需要几个月或者更长时间。实行了厂所联合设计后，沈飞公司工艺审查、工装设计人员在现场随时可对完成设计的飞机部件进行工艺审查和工装设计，有问题马上协商解决，大大加快了工艺设计和审查进度，研制周期大幅度缩短。
采用先进的数字化设计手段。运用先进的计算机硬件和软件构建数字化共享设计平台，建立了数据充分共享的4个数据库；建立全机结构及数字样机，各系统和部件采用三维数字化模型进行装配、检查和协调，在电脑前及时发现和解决了协调和结构干涉问题1万多项，实现了飞机设计100%并行产品数字化定义、100%虚拟装配、100%电子样机。
三、航电测试工程
第三代战斗机综合航空电子系统结构复杂，新技术密集。为了在短时间内研制出高水平的航电系统，决策者和参研者们从方案论证、系统设计、试验验证到技术管理，精于创新，大胆创新。他们把作战思想和战术使用有机地融进系统设计中，把指挥引导、目标截获、态势显示、目标分配等技术结合在一起，形成强大的体系战斗力。科研人员完善了系统及分系统方案，完成了数百页飞行员操作程序、几千页接口控制文件、十几万张A4标准页设计图样、数十万条软件程序，还进行了系统、分系统详细设计，制定了技术规范，最后集成了一套套精细的装机产品。
为了最大限度对航电系统进行全面验证，试验人员结合系统的设计要求，开发组建了一套集多项先进技术为一体的动态仿真试验环境，实现了地面指挥引导与动态飞行仿真、视景、分系统激励器有机结合，实现了以战场环境为核心的航电系统全任务、全动态仿真。
四、材料试验工程
材料是先进装备研制的物质基础。按常规，需要8~10年才能完成的材料研制工程，60余个参研单位仅用了4年时间就取得了突破性进展。填补国内空白的数百项材料，仅试验用料就近百吨，涉及上千个材料规格，完成几千项各类试验，试验件达数万个，保证了三代机后续研制正常进行，实现了总体上不受制于人的目标。
复合材料外翼完成初步打样设计后，再次碰到了技术难题：打样结果一定要满足总体刚度设计指标，否则复合材料结构设计方案的可行性将被打上问号。为此，主管总师决定在设计阶段进行复合材料外翼频率、模态的对比计算，验证刚度设计的准确性。频率、模态对比计算是对结构设计人员设计能力的一次挑战。经过一遍又一遍计算，一次又一次攻关，经过多次失败，最终的计算结果与地面共振试验实测频率吻合良好，复合材料外翼设计保证了与金属外翼刚度相当。这一结果为复合材料外翼设计方案决策提供了科学依据，使结构材料设计向着成功又迈出了坚实的一步。
组建大吨位、全功能的燃油试验台堪称一块“硬骨头”。科研人员硬是靠自己顽强拼搏和不懈努力，采用全新的设计理念，提出了“综合性、多功能、可持续发展的试验与研究相结合”的准确定位，打破技术常规，突破技术封锁，建成了一座国内技术领先的综合性多自由度试验台，可进行横滚、俯仰以及倒飞全模拟。短短3年就啃下了这块硬骨头。他们设计的新型大功率液压系统采用全机28兆帕的压力体制，最大流量达215升/分，这在国内尚属首创。
五、人机工效工程
飞机生命保障系统配套关系复杂，系统研制涉及的技术领域和行业相当多。年轻的设计师队伍在充分论证的基础上，结合总体要求和国内实际情况，大胆提出改变原来的系统配套关系，按照飞行员的生理卫生学要求和电子设备通风冷却要求改进设计，关键项目采用全新研制的全系统设计方案。为了适应三代机研制需要，电源、电气专业人员着眼于机电综合管理和未来多电飞机的发展，全新设计自动管理和检测的供电系统，开创了机载航空电源技术新局面。自主开发了可作为第三代重型歼击机供电系统试验的综合验证平台；建立了达到先进水平的用于飞机内供电系统试验的综合测试系统；首次采用供电系统与全航电系统进行交联试验的技术。
座舱作为飞行员与飞机交流的唯一界面，其重要性可想而知。随着飞机设计技术发展，越来越多的飞行作战信息需要飞行员了解和处理，这也对座舱设计和改进提出了更高、更新的要求。工程技术人员将人机工效（PVI）的先进设计理念贯彻到座舱结构设计当中，首次将三维全数字化综合设计手段用于座舱设计，实现了边协调、边设计、边完善的并行工作模式。改进后的座舱布局采用先进战斗机座舱显示控制技术方案，切实保证了设计质量和进度。
六、光电联试工程
C形件联试是航电系统研制的重要阶段，涉及显控、雷达、光电瞄准、通信导航、电子对抗等12个分系统，需要验证、测试的项目超过几百个，参试单位多、参试人员多，而且试验周期又很长。来自有关厂所等20多个单位的60余名工作人员怀着“绝不让试验进度耽误在自己手里”的热望，从四面八方汇集到沈阳飞机设计研究所，仅用9个月时间就高质量地完成了全部联试工作，这是国内三代机航电系统研制中历时最短的试验项目。
七、制造工艺工程
沈飞公司是中国歼击机的摇篮，几十年来先后研制生产了30多个型号数千架歼击机，对飞机工艺、生产流程都有着丰富的经验；但面对从来没有干过的第三代战斗机，还是遇到了前所未有的困难。