《三、尚贤》教学素材(吉林省县级优课)

诸君加油！你就是中国！不知道什么时候起，“厉害了我的国!”这句话，悄然流行起来，朋友圈不断被这句话刷屏。中国的强大，不仅体现在科技、军事实力的进步，也包含文化实力的增强和国际影响力的提升。那么，我们的国家到底有多强大呢？电影《厉害了，我的国》大家都看了吧？那里面提到了中国桥、中国路、中国车、中国港、中国网，一个个非凡的超级工程，以及人类历史上最大的射电望远镜FAST、全球最大的海上钻井平台“蓝鲸2号”、磁悬浮列车研发、5G技术等，一系列引领人们走向新时代的里程碑般的科研成果。其实，除了里面详细介绍的振华30、复兴号和上海洋山港四期码头，我国还有很多了不起的成就。从上世纪70年代，一方面，我国的民航旅客周转已经从90年代初期的230.48亿人公里，急速攀升到2015年的7270.7亿人公里，翻了30倍，年复合增速达到15%。另一方面，国产“运十”客机停止研发以来，我国的民用航空业一直处于“买进口货”的状态，也就是说，这期间我们所乘坐的飞机都是“进口货”。直到2017年5月5日，C919，我国首架国产民用大型客机，开启它的首次蓝天之旅，我们终于用上了中国造的大飞机，这是我国民用航空领域的一次重大跨越！大国重器，民族脊梁！既然是中国造，那必然要提到它的国产化率。C919项目启动之初定下了“国产化率大于10%即可”的低标准，而即便是这样的低要求，当时也被一些资深飞行器爱好者认为不易实现；如今，让他们震惊的是，交付下线的成品拥有高达近60%的国产化率。C919的机头来自成都飞机工业集团，机翼来自西安飞机工业集团，前后机身来自南昌洪都航空工业集团，后机身前段来自沈阳飞机工业集团。至于大飞机的“内核”，如发动机、通讯导航设备等，C919飞机选择了两条路——一是国外原厂，国内合资；二是原装进口，到一定程度实现部分国产，最终实现全部国产。C919项目立项之初，国务院总理李克强就给国产大飞机定过一个基本的原则——自主设计、系统集成、全球采购、逐步国产。这个过程有多少困难，是大家难以想象的。

科学有险阻，苦战能过关俗话说，千重要，万重要，技术最重要。我们遇到的第一个大问题，就是技术短缺。在航空领域，许多核心技术在国内尚属空白，研发中遇到的困难远远超出了最初设想。在故障预测与健康监测系统是大型客机“确保安全性、提高经济性”的重要保障。系统主要由传感器、分析软件等组成，通过传感器获取设备状态信息，借助多种智能算法，监测、分析、诊断设备的健康状态，从而提出维护建议。“就像中医给病人把脉一样给机器看病。”这个系统的研制过程，需要C919各分系统详细设计及故障逻辑模式等资料作为支撑，但国外供应商出于技术保护等目的，大多拒绝提供此类核心资料。在这种情况下，项目组成员抱着“别人不给，自己一样能行”的心态，针对飞机每个分系统，查阅相关资料，结合已有系统设计资料，同时向各航空公司资深维修工程师“取经”、“验证”，最终梳理出飞机故障逻辑96项，故障模式168项，C919关键部件分析算法25项，并不断完善、构建形成了C919大型客机的“数据库中心”。这个系统通过实时监测和大数据应用，可提前预测飞机故障信息并采取相应措施，实时传输信息避免飞机“失联”，减少飞机延误和维修停场时间等。这一系统的正式应用，意味着我国打破了波音、空客等国际航空制造巨头AHM、AIRMAN等产品的垄断，填补了这一领域的空白。可是做一个大飞机，不是做一道练习题，这个过程中，除了有技术问题，还有需要实践经验，毫无疑问，我们的相关经验也是空白的。在风洞测试时，西工大自主研制的我国第一座连续式高速翼型风洞，就是NF-6增压连续式高速风洞，为我国翼型设计和验证提供技术手段。可是，除了风洞技术，模型支撑系统安装才是最关键环节，需要技术也需要经验。因为安装精度直接影响实验数据准确性，要在高0.8米、宽0.4米、长3米的空间里安装模型，200多个传感器要和模型连接，保证测压管路不漏气并畅通。在空气不流通的试验段，要安装一个模型，实验员穿着紧口衣裤，需爬行13米才能到达模型支撑点，在这里翻身都很困难，仅靠有限的现场光和头灯、手电筒作为工作光源，不能在试验段和模型上留下包括汗迹在内的任何异物，稍不注意就会出错，此项工作夏天气温高难度最大。每次试验10个人各司其责，在不同的条件下，从初步设计到多轮优化实验，模型需要反复拆装几十次，经过上千次实验优化改型最后确认。“风洞的来流速度控制是最重要的指标，它直接影响实验数据的准确性，我国目前在用的高速风洞的马赫数控制精度只达到0.002，在C919翼型实验中，我们的马赫数控制精度可达到0.001，达到国际先进水平。”另外，因此由于我们起步晚，在一些研发阶段，我们不仅要保证质量还要保证速度。我举两个例子。一个是在厦航试用阶段，高崎机场停机坪的地面温度可高达60℃以上。研制团队在这种环境下，与技术人员、机务人员开展沟通交流。在项目攻坚阶段，实行“612”工作制，平均每周要通宵工作两次，从而确保了项目各个关键节点按时保质完成。正是团队成员这种“勇于攻关、勇于创新、勇于奉献”的精神，最终硬是用短短4年时间，走完了国外经历20余年的发展道路。航天测控公司的这个研制团队被授予“中央企业青年文明号”。第二个就是金属加工的例子，传统的方法是铸造、锻造、机加、焊接，加工部件一稿需要6个月，三至四稿就需要2-3年的验证周期。而我们做，用了15天，2个多月加工就可完成。秘密就是金属3D打印。3D打印是用微积分原理，将三维模型剖分成面，面分解成线，随后在数控系统控制下，用激光做热源，将金属粉末材料按照一定路径熔化“堆积”。在C919设计验证阶段，利用金属3D打印技术解决了飞机中央翼缘条(3.07米的钛合金部件)的制造工作，大大缩短了设计验证制作周期。不仅如此，这项技术还使得产品得到“其性能略好于锻造件”的高度认可，力学性能通过了“五项性能测试”。有很多人认为，造飞机，不管多大，就是把不同部位的产品组装起来，没有什么太大的难度，没有技术含量。但他们不知道，对于已经有30多年没有碰过民用大型客机研发的中国人来说，C919的组装过程本身，也是充满了创新和挑战。以纤维材料为例，C919机身的15%采用了树脂级碳纤维材料，这是民用大型客机首次大面积使用这种材料，而这种材料在传统大型客机的使用率只有1%左右。别人不用，不是材料不好，也不是价格太贵，而是这种材料对安装精度的要求太高，一般人使用这种材料无法完成它对“对接”要求的精度，因此使用不多。C919所使用的树脂级碳纤维材料重量轻，同等强度的前提下，它的重量能比一般传统材料轻上80%；它的疲劳寿命也更长，一般金属银材料的使用寿命为20年或6万个飞行小时，而它可以达到30年或9万个飞行小时，结构寿命可以提高50%。一个问题是，这种材料被用于飞机制造中，要求的对接精度，比火箭还要高出三四个数量级，靠传统的量具来实现“精度”的方法，不适用了。在C919的制造过程中，中国人第一次实现了大部件的自动对接，通过激光定位和跟踪法，能使得对接精度比过去高出两个数量级。有了“壳”，芯子怎么办？打个最易懂的比方，如果在飞机的外壳上，凿开一个小洞，再用一块复合材料补上这个洞，你认为应该补到什么程度才算过关？C919的要求是，肉眼看不出补过，“补丁”与原材料之间的“阶差”在0.08毫米以内。0.08毫米是什么概念？它比手机贴膜的厚度要薄上好几个数量级。“肉眼看不见，有经验的师傅用手摸才能摸出差别来。”如果没有一定的技术水平，就算把一架波音747客机拆卸下来放在你面前，你也不可能再把它组装起来。制造工程部就相当于是一个翻译，它要把上游飞机设计公司的图纸，翻译成一线工人能看得懂的施工方案、工艺流程。即便是这样一个小小的、不起眼的步骤，中国人都要去国外取经。在C919开工前，上飞公司与麦道合作生产制造过麦道82和麦道90机型的飞机，这一过程中，麦道提供工艺流程，上飞公司负责生产。从一定程度上来说，与麦道的合作，使得上飞公司制造工程部逐步成长，最终才能独立掌握工艺流程。即便如此，还是有人会感到不屑，不就是造个壳么？“芯子”有多少是中国人的成果？这个就要提到C919上负责与电缆排管布线有关的团队。他们共有24人，平均年龄30岁上下，但他们承担着一架飞机正常运行最关键的环节——725处线缆的排线布管，15万个零件的安装配组。这些线缆，就像是人体中的“神经线”“血管”一样，稍有不慎，就会导致“器官”故障。显示器可能不亮，油门杆可能控不住，操纵杆可能会失灵……而所有布线，并不是一张图纸就能解决问题的。“图纸是主观设计，一切以实物为准。”布线常常要向设计团队反映实际情况，很多设计思路在实际布线过程中不能实现，这种时候，布线团队也要承担一部分“设计功能”，向设计师提出修改、反馈意见，再等待设计师重新出具更符合实际的图纸来，“没有天赋，干不了这活儿。”为了在首飞前，把整机的技术状态调整到最佳。飞机的导航、通信系统，并不是买来安装就能直接使用的，它需要不断调试，不断纠正系统错误，才能正常运作。这个工作，就是“纠偏”。每一次检查，她手里都要提着厚厚一摞工艺规范材料，逐一核对。一些因故没能实现的系统功能，她和她的团队要评估，为什么不能实现？对首飞有什么影响？是否一定必要实现？再做反馈。

大国重器C919的首飞成功，除了是我国民用航空领域的一次重大跨越，还是军用航空领域的一次发展契机。日前抵近海南岛遭遇我海航拦截的美军P-8巡逻机，大家知道吗？那正是改装自C919的竞争对手波音737。C919的子系统，包括最重要的发动机以及各种飞控、导航、通讯等电子设备，绝大多数从美国、法国、加拿大等进口，再加上进度的延迟，使其在国内遭到一些诟病。C919的发动机，采用美法合资的CFM国际公司的LEAP-X，先进归先进，却无法用于军机。很多人由此对自主知识产权的C919的“参军”前景表示怀疑。不过，如今这“心脏”已经有了更好的选择。有分析人士认为，这就是中国以涡扇-10“太行”为核心机自研的涡扇-20发动机，主要用于运-20。根据加拿大《汉和防务评论》推测，涡扇-20推力为13—14吨，采用全权限数字控制技术。如果总重200吨的运-20上用了四台涡扇-20，那么80吨级的C919改用2台涡扇-20，动力足够用了。据外媒推测，涡扇-20将在未来5至7年内投入使用，令中国成为继美、苏、英、法后第五个独立研制大涵道比高性能涡扇发动机的国家。此外，在2012年珠海航展上，展出了国产长江-1000A发动机，据称用于C919。目前中国海空军“高新工程”系列特种飞机，如高新1号电子支援机、高新4号电子侦察机、高新5号(即空警200)预警机、高新6号反潜巡逻机、高新7号心理战飞机、高新9号海上警戒机等，都以螺旋桨发动机的运-8、运-9为平台，性能较为落后。运-9总重65吨，航程5000公里，巡航速度仅550公里，巡航高度也只有8000米。总重78吨的C919，飞得更高更远，经济性、舒适度上佳，取代“高新”平台显然十分恰当。可全面替代“高新工程”，就以当前状态，足以变身反潜巡逻机。而如果C919加长机身，换上更强有力的发动机，总重提升到110-130吨，航程和内部容积大大增加，将能够胜任扮演预警机甚至加油机的使命。而国产的机体部分所具备的先进性能，对于特种军机也是突出的亮点。C919采用的大量新技术，包括：先进气动布局、新一代超临界机翼，达到比现役同类飞机更好的巡航气动效率；先进金属材料和复合材料占20%以上的结构重量，减重效果明显；C919机舱内噪音可望降到60分贝以下，现役同类机型为80分贝；先进电传操纵和主动控制技术，提高飞机综合性能，改善舒适性；采用先进的维修技术和方法，降低了维护成本。

年轻团队C919从2008年开始研制，到如今实现首飞，它的每一个“成长过程”都备受瞩目。但大家可能不知道，在这只国产大鸟的背后，一批又一批青年人才也在茁壮成长，从20世纪初的“70后”，到现在的“80后”、“90后”，C919首飞背后，有着由青年才俊组成的坚实后盾。来自中国商用飞机责任有限公司的数据显示，该公司35岁以下年轻人占70%以上。国际相关领域专家来中国商飞考察时曾发出这样的感慨：“中国大飞机令人印象深刻的不仅是技术，还有它背后那群渴望飞翔的年轻人！”除了C919之外，未来还将有后续的“C939、C949”。同样由这个全部由30岁左右青年人组成的团队研发。中国目前已累计组建了上飞院C919项目飞机级联合试验青年突击队、上飞公司飞机总装车间C919大型客机系统总装青年突击队等349支青年突击队，命名北研中心复合材料/结构研究团队、试飞中心场务工程青年技术团队等60支青年文明号。C919大型客机设计研发、总装制造、首飞准备工作中，青年发挥了极大的先锋队和生力军作用——10支青年创新创业团队，成员超过230名，平均年龄不到30岁，承担了C919大型客机控制律攻关等37项民机关键技术攻关。科技兴则民族兴，科技强则民族强，中国的科学家们在苍穹间为中国筑梦。这些中国航天一线科研人员，平均只有三十多岁，这是让全世界航天人都羡慕的年龄，年轻人挑大梁，正成为中国创新的隐形利器。就是现在，成都，充满活力的年轻人，将引领超导磁悬浮列车的未来；无锡，国家重点实验室里，年轻的双手，刚刚创造出全球晶硅太阳能电池效率的世界纪录；合肥，平均年龄只有三十五岁的量子科学团队，接连实现了量子通信，量子计算的重大突破，中国已站在全球量子研究的最前沿！

寄语和希望同学们，每一代青年都有自己的际遇和机缘。广大青年既是追梦者，也是圆梦人。追梦需要激情和理想，圆梦需要奋斗和奉献。广大青年应该在奋斗中释放青春激情、追逐青春理想，以青春之我、奋斗之我，为民族复兴铺路架桥，为祖国建设添砖加瓦。当代青年是同新时代共同前进的一代。我们面临的新时代，既是近代以来中华民族发展的最好时代，也是实现中华民族伟大复兴的最关键时代。广大青年既拥有广阔发展空间，也承载着伟大时代使命。青年是国家的希望、民族的未来。我衷心希望每一个青年都成为社会主义建设者和接班人，不辱时代使命，不负人民期望。对广大青年来说，这是最大的人生际遇，也是最大的人生考验。借此机会，我再给广大青年提两点希望。一是要励志，立鸿鹄志，做奋斗者。苏轼说：“古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。”王守仁说：“志不立，天下无可