【北航大讲堂结课报告】计算机科学与航空报国

 1. 引言

　　随着科学技术的发展与进步，航空航天技术正飞速发展。在我国实现民族复兴和推行全球化的过程中，突破外国技术垄断已经是势在必行。然而在航空软件方面还有许多问题等待我们去解决。

 2. 我国航空航天产业现状

　　随着我国国民经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，航空运输行业在国家经济、社会发展和现代化建设中发挥着越来越重要的作用。我国作为全球人口最多、经济增长速度最快的国家之一，民航运输业近年来大部分时间里一直保持着10%以上的速度增长。2014 年末、2015 年末、2016 年末，我国民航运输飞机在册数分别为2,370 架、2,650 架、2,950 架，年复合增长率为11.57%图表 1通用航天器总量增速表。经过30 多年的发展，中国目前已成为全球第二大航空运输市场，航空客、货、邮运输需求均同步增长。
　　国产各种新机型的研发投产推动了机载设备的研发生产，近年来 我国航空工业取得了长足进步，民用飞机发展取得重要进展，新舟60 等涡桨支线飞机开始批量进入国内外市场；ARJ21 涡扇支线飞机已进入规模化生产并正式投入商业运营；C919 大型客机已完成研制、生产和交付；大型灭火和水上救援飞机、直15 中型直升机、高端公务机、中等功率级涡轴发动机等重点产品完成研制并投放市场；此外，领士300、新舟700 机型也进入研制阶段中，国内飞机制造业的蓬勃发展为我国机载设备研制、配套带来了广阔的市场需求。 [1]

图表 1通用航天器总量增速表

 3. 航空产业映射综合国力

　　自从2006年2月9日，国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，大型飞机被确定科技目标之一。这是我党对于未来计划，实现伟大复兴的重大战略决定。这其中最为突出的就是C919大型客机。
C919飞机是我国首款完全按照国际先进适航标准研制的单通道大型干线客机，具有我国完全的自主知识产权。最大航程超过5500公里，最大载客量168人，性能与国际新一代的主流单通道客机相当。自2008年立项以来，C919经过9年的研制，突破掌握核心技术100余项，体现了我国航空制造业等多个领域技术发展的最高水平。
　　通过C919等国产民机项目，我国掌握了5大类、20个专业、6000多项民用飞机技术，加快了新材料、现代制造等领域关键技术的突破，形成了地跨22个省市、近20万人参与、辐射全国、面向全球的产业链。展现了我国工业，制造业，材料化学产业的强大实力。航空航天技术的发展映射着我国在科技发展和经济建设领域的实力，是我国整体国力的重要体征。

 4. 我国航空设计软件的困境

　　自上世纪80年代后，世界航空业就迈入数字化设计的新阶段，现在已经达到离开软件就无法设计的高度依赖。设计一架飞机至少需要十几种专业软件，全是欧美国家产品。国内设计单位不仅要投入巨资购买软件，而且头戴钢圈，一旦被念“紧箍咒”，整个航空产业将陷入瘫痪。
　　其实最早得益于计算机技术的兴起，我国的航空设计软件与国外同时起步。现在这些常用的软件，起初都是航空公司或大学科研人员开发的，其差别就在于，国外软件开发出来后，会根据设计需要，一步步升级改进，目的是使软件好用易用、让更多的人使用；而国内的软件开发出来后，只要计算结果正确，谁也不会花精力去美化界面、增添功能，软件的使用者也仅局限于本单位或本科室甚至是某几个人，除此以外，别人既看不懂也不会用。
　　久而久之，大家也就更乐于使用成熟、美观且好用的国外软件。 [2]

图表 2-图为使用CATIA软件设计的波音-737客机

 5. 如何改变现状

　　航空设计软件落后于欧美国家，既不是人员技术水平不够，也不是资金支持不到位。我国信息产业已涌现出华为等知名企业，在某些应用领域甚至领先于发达国家。可以说，我国并不缺少相应的人才和理论基础。近年来，有关部门也组织科研单位集中力量开发相应软件，但时至今日，市场上也看不到哪个国产软件在流通使用。
　　“国有科研单位以型号为管理目标，导致软件后续开发难以持续，而民营企业又没有航空专业人才。”姚卫星 说，“没有哪个软件是完美的，国家应多研究出台政策，鼓励国产软件的开发和使用。”。
　　国内航空设计软件想要到先进水平，应该要做到市场化管理。而且软件开发难度大，应当有国家政策支持，联结高校科研机构与软件公司，共同努力制作高水平软件。并且由于这类软件开发周期相当长，产出成果需要时间，更应调整高校的对于这类软件设计科研人员的评价机制。
最重要的是，应当大力推行软件正版化，保护知识产权，维护市场环境，这样才能给予我国高精尖软件以更优秀环境发展，使得更多的企业参与进软件的研发与销售。

6.我们可以做什么

　　作为计算机科学专业的一员，我们应当努力学习计算机理论知识，尤其是基础理论知识，使得在各种算法和软件设计方面根基稳固，能够快速上手。更应了解国际上的最新技术，和最前沿的思想，从而可以在信息飞速更新的当下，以最快的速度做出反应，使自己处于不败之地。我们成人教育学生在学习过程中，更应自主学习，不能就满足于周日在学校中的课程。更应在工作中学，把学习的知识带回到工作中去。
　　并且希望我们在学习过程中能够更多的保持对知识的热爱和渴望，能够像王小波 先生所说：“我宁可作个苏格拉底那样的人，自以为一无所知，体会寻求知识的快乐，也不肯作个“智慧满盈”的儒士，忍受这种无所事事的煎熬！”
　　最后我想说，我们有信心也有能力改变现状，为航空事业奋斗，为科学精神奋斗，为国家兴旺而奋斗。

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［1］中国产业信息网.2017年中国航空行业的市场发展状况及行业细分领域需求规模测算分析［Z］,2017-10-12
［2］张晔.是什么卡了我们的脖子——航空软件困窘，国产飞机设计戴上“紧箍咒”.[Ｎ]科技日报,2018-05-30
姚卫星 男 南京航空航天大学 教授博士生导师 飞行器设计系主任
王小波（1952-1997）男 中国当代学者、作家