各位航空界、投資界的朋友,大家好,我是來(lái)自航空工業(yè)發(fā)展研究中心的王傳勝。很高興有機(jī)會(huì)和大家就航空航天前沿技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行交流。今天,我主要想從三個(gè)方面和大家分享,第一部分是航空航天前沿技術(shù)的整體發(fā)展趨勢(shì),第二部分是前沿技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢(shì),最后簡(jiǎn)述關(guān)于前沿技術(shù)在航空領(lǐng)域投資的幾點(diǎn)思考。由于技術(shù)領(lǐng)域范圍廣,其中部分技術(shù)認(rèn)識(shí)上會(huì)存在一定偏頗。更多的是和大家交流一下想法和認(rèn)識(shí)。
前言
航空和航天是各具特色的兩個(gè)高科技領(lǐng)域,同屬于國(guó)家科技的戰(zhàn)略力量。從現(xiàn)代發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,航空與航天的技術(shù)高度交叉,兩個(gè)領(lǐng)域在有了臨近空間領(lǐng)域后進(jìn)一步融合。從全球發(fā)展的產(chǎn)值來(lái)看,在全球航空航天8000多億的產(chǎn)值當(dāng)中,航空與航天的比例大約為9:1,也就是說(shuō)航空領(lǐng)域的產(chǎn)值是航天領(lǐng)域的9倍左右。
美國(guó)作為全世界航空航天發(fā)展的代表,基本模式相同。其航空工業(yè)相比航天工業(yè),大概也是9倍的量級(jí)。美國(guó)航空航天工業(yè)直接雇用了大約200萬(wàn)人,占美國(guó)全部制造業(yè)人員的1/8。航空航天也是美國(guó)除了芯片以外的第二大出口產(chǎn)業(yè),每年大概能為美國(guó)帶來(lái)900億美元的貿(mào)易盈余。
我主要從事的是航空領(lǐng)域前沿技術(shù)的研究,這次與大家交流的題目是《航空航天前沿技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)》。作為一個(gè)航空人,想更多分享的是航空的前沿技術(shù)和前沿技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用。
01
航空航天的前沿技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1.更快、更高、更久
航空有一個(gè)永恒的發(fā)展趨勢(shì),那就是“更快、更高、更久”。
空間和速度維度:從飛行馬赫數(shù)上看,現(xiàn)在的航空器包括戰(zhàn)斗機(jī)的馬赫數(shù)基本上都在2馬赫以下,未來(lái)有望發(fā)展到6馬赫以上,也就是高超聲速領(lǐng)域。從高度上看,現(xiàn)在不管是民用客機(jī)還是軍用客機(jī),絕大多數(shù)都處于在18千米以下,未來(lái)有可能進(jìn)入到100千米以上,這個(gè)位置就是傳統(tǒng)上所說(shuō)的航空與航天的分界線。從留空時(shí)間上來(lái)看,現(xiàn)在的飛機(jī)留空時(shí)間大概在數(shù)小時(shí)到十幾個(gè)小時(shí)之間,未來(lái)或能在天上駐留幾天,甚至幾個(gè)月或者是更久。
電磁維度:對(duì)于軍用飛機(jī)而言,還會(huì)關(guān)注電磁維度上的發(fā)展。它會(huì)由傳統(tǒng)雷達(dá)、紅外領(lǐng)域的應(yīng)用、攻防,擴(kuò)展到可見光、聲、磁、射頻、賽博等領(lǐng)域的全面感知與有效攻防。
時(shí)間維度:未來(lái)的空中信息支援時(shí)間會(huì)向全天時(shí)、全天候的方向發(fā)展,遠(yuǎn)程快速打擊的時(shí)間也會(huì)大幅縮短。
2.高能化和智能化
在航空研究的過(guò)程中,我們更喜歡用兩個(gè)詞,一個(gè)是高能化,一個(gè)是智能化,或者叫做兩能復(fù)合跨越。
高能化基本上體現(xiàn)了整個(gè)物理域?qū)δ芰窟\(yùn)用的高要求。包括速度更快、機(jī)動(dòng)性更好、航程更遠(yuǎn)、留空時(shí)間更長(zhǎng)的航空平臺(tái)高“動(dòng)”能;更大推力、更高效率、更多能量提取、新能源體系的航空動(dòng)力高“供”能;多電/全電、全機(jī)能量?jī)?yōu)化、變革性能量傳輸與存儲(chǔ)的高效“用”能;瞬態(tài)殺傷、效果可控的定向能武器的高“聚”能。從中我們可以看出,高能化是與能量和物質(zhì)高度相關(guān)的一個(gè)方向。
另一個(gè)方向是與現(xiàn)在的信息化、智能化高度相關(guān),所以我們把它叫做智能化。主要體現(xiàn)的是在航空航天領(lǐng)域?qū)π畔⒂蚝驼J(rèn)知域的新要求。對(duì)航空來(lái)說(shuō),主要包括以下幾個(gè)方面:適應(yīng)不同速度范疇、多變復(fù)雜環(huán)境的軍用智能化航空平臺(tái);更安全、更舒適的民用智能化航空平臺(tái);精確感知、自主控制、精準(zhǔn)決策、人機(jī)協(xié)同的軍用智能化航空任務(wù)系統(tǒng);智能駕駛、空天地協(xié)同定位與通信、個(gè)性化乘坐體驗(yàn)的民用智能化航空機(jī)載系統(tǒng);跨域聯(lián)合、分布協(xié)同、靈活可組的軍用智能化裝備體系;精確打擊、抗擊干擾、殺傷迅捷的智能化機(jī)載武器;功能性能可靠性一體化設(shè)計(jì)、平戰(zhàn)結(jié)合的敏捷精準(zhǔn)制造、全壽命周期服務(wù)保障的軍用智能化研制與保障體系;涵蓋智能空管、智能空運(yùn)、智能服務(wù)保障的民用智能航空運(yùn)營(yíng)與保障體系。
3.軍用航空科技未來(lái)發(fā)展方向
從軍用航空科技未來(lái)發(fā)展的方向來(lái)說(shuō),美國(guó)空軍在它的《科技戰(zhàn)略》當(dāng)中,提出了未來(lái)防控技術(shù)的五大戰(zhàn)略能力,包括全球持續(xù)感知,彈性信息共享,快速有效的決策,復(fù)雜性、不可預(yù)測(cè)性和大數(shù)量以及破壞和殺傷的速度與范圍。與之相對(duì)應(yīng)的是對(duì)技術(shù)的幾個(gè)不同要求,前三項(xiàng)基本上都集中在與信息技術(shù)相關(guān)的空天平臺(tái)的感知、信息共享和智能決策。后面兩項(xiàng)涉及到低成本空天平臺(tái)的制造、靈敏的數(shù)字化和增材制造、多域指揮控制、高超音速飛行、低成本聯(lián)網(wǎng)巡航導(dǎo)彈和智能彈藥、微波和激光定向能等方面。
在對(duì)美國(guó)空軍科技領(lǐng)域的投資進(jìn)行統(tǒng)計(jì)之后,可以發(fā)現(xiàn)美國(guó)的軍用技術(shù)在前沿技術(shù)方面主要發(fā)展的方向有這11個(gè)領(lǐng)域:高超聲速技術(shù)、自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的高效渦輪航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、機(jī)載激光武器技術(shù)、航空先進(jìn)制造技術(shù)、無(wú)人機(jī)與自主技術(shù)、決策效力技術(shù)、射頻/光電傳感器技術(shù)、射頻/光電/紅外告警與對(duì)抗技術(shù)、航空指揮控制技術(shù)、新型機(jī)載武器總體技術(shù)和高功率系統(tǒng)技術(shù)。
4.民機(jī)專業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
民機(jī)未來(lái)的重點(diǎn)產(chǎn)品主要可分為三種:第一種是更高效、更經(jīng)濟(jì)的亞聲速飛機(jī),像是NASA或歐洲提出的支撐翼、連接翼,甚至是融合翼等等。第二種是低阻、低聲爆綠色超聲速飛機(jī),不管是美國(guó)、歐洲還是我們國(guó)內(nèi)對(duì)這個(gè)都比較感興趣。第三種是清潔、低碳新能源飛機(jī),歐洲和美國(guó)目前都在大力推進(jìn)這一套新能源飛機(jī)。這三種產(chǎn)品基本上代表了民機(jī)未來(lái)技術(shù)上的重點(diǎn)發(fā)展方向。
如果把它總結(jié)出幾個(gè)趨勢(shì)的話,我認(rèn)為民機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可以概括為五個(gè)更:更安全、更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)、更舒適和更便捷。
世界民機(jī)技術(shù)發(fā)展從總體上來(lái)說(shuō),關(guān)注先進(jìn)布局設(shè)計(jì)和先進(jìn)流動(dòng)控制;強(qiáng)度方面和材料方面,關(guān)注先進(jìn)的復(fù)合材料、智能結(jié)構(gòu)等;動(dòng)力方面,除了對(duì)傳統(tǒng)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)大涵道比以及齒輪傳動(dòng)的大幅改進(jìn),未來(lái)有可能會(huì)向電動(dòng)力、混合動(dòng)力、氫動(dòng)力等方向去發(fā)展;工業(yè)制造方面,有智能化的制造、自動(dòng)化制造、柔性制造等;機(jī)載設(shè)備、航電系統(tǒng)一定是向綜合化、模塊化的方向發(fā)展;機(jī)電系統(tǒng)肯定會(huì)向多電化、能量體制多元化方向發(fā)展;從飛機(jī)的使用維護(hù)上來(lái)看,會(huì)從健康監(jiān)測(cè)向健康管理發(fā)展。
02
前沿技術(shù)的航空航天應(yīng)用趨勢(shì)
1.前沿技術(shù)的特點(diǎn)分析
無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,在新的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下,我們可以把航空技術(shù)分成三個(gè)類型。第一,必須突破瓶頸短板技術(shù),確保不受制。第二,必須掌握關(guān)鍵核心技術(shù),確保不落后。第三,必須把握新興前沿技術(shù),確保有機(jī)會(huì)在未來(lái)實(shí)現(xiàn)超越。我們更關(guān)注的是新興前沿技術(shù)。
前沿技術(shù)或者說(shuō)前沿科技(很多時(shí)候處于“前沿”的是科學(xué)領(lǐng)域,因而稱為前沿科技更合適)有它的特點(diǎn)和定位。對(duì)于一般的前沿技術(shù),我認(rèn)為它主要有如下幾個(gè)方面的特征:第一,前端且不太成熟。第二,一旦突破,將具引領(lǐng)性,對(duì)全局影響較大。第三,因關(guān)注度較高,競(jìng)爭(zhēng)較大。這些前沿技術(shù)往往并不是航空領(lǐng)域的技術(shù),我們航空對(duì)它的關(guān)注主要是在航空中如何應(yīng)用。
2.具有較大航空應(yīng)用潛力的前沿科技
我們團(tuán)隊(duì)梳理了很多公開渠道的前沿科技發(fā)展,尤其是已經(jīng)取得重大突破,可能對(duì)社會(huì)、軍事等其他領(lǐng)域造成顛覆性影響的前沿科技。我們特別關(guān)注的是對(duì)航空有重大影響,進(jìn)行系統(tǒng)的梳理之后,將這些技術(shù)分為物質(zhì)類、信息類、能量類和綜合類。物質(zhì)類是從物質(zhì)材料角度,信息類是從計(jì)算、信息存儲(chǔ)、信息傳遞等角度,能量類包括核能小型化、生物燃料、太陽(yáng)能電池等,綜合類可以認(rèn)為是對(duì)前三類的一個(gè)綜合運(yùn)用,里邊可能會(huì)涉及到智能制造、人工智能等領(lǐng)域。下面針對(duì)每一類前沿科技,我想舉幾個(gè)例子,和大家分享一下這些前沿技術(shù)在航空領(lǐng)域可能會(huì)應(yīng)用的方面。
(1)物質(zhì)類
物質(zhì)類的前沿科技很容易理解,它可能會(huì)擴(kuò)展航空領(lǐng)域整體的材料體系,下面我舉3個(gè)物質(zhì)類前沿科技的例子和大家分享一下。
第一種:超材料。以前航空在應(yīng)用材料的時(shí)候,是先有需求,根據(jù)需求去試材料、找材料,而超材料能夠?qū)崿F(xiàn)從微觀到宏觀的按需設(shè)計(jì)。一旦能夠?qū)崿F(xiàn),它就能達(dá)到超強(qiáng)的物理性能,這也是它叫做超材料的原因?,F(xiàn)在研究的比較多的超材料,能實(shí)現(xiàn)可見光隱身的,能實(shí)現(xiàn)聲隱身的,還能實(shí)現(xiàn)電磁隱身的。通過(guò)這幾個(gè)名稱就可以看出來(lái),這些技術(shù)很有可能會(huì)應(yīng)用到飛行器隱身方面。還有一種超材料叫做力學(xué)超材料,這種超材料在整個(gè)飛行器的結(jié)構(gòu)方面會(huì)有很大的應(yīng)用范圍。
第二種:碳納米材料。現(xiàn)在談?wù)摫容^多的碳納米材料是碳納米管和石墨烯。從物理性能上來(lái)說(shuō),這兩種材料都具有超強(qiáng)的力學(xué)性能、電磁性能等。這種材料主要可以用到三個(gè)方面,分別是:超強(qiáng)纖維和復(fù)合材料增強(qiáng)體、隱身材料、電子器件。航空航天現(xiàn)在已經(jīng)開始關(guān)注石墨烯材料。它有幾個(gè)方面的特點(diǎn):第一,比較好的力學(xué)性能,可以直接作為添加劑使復(fù)合材料的力學(xué)性能大幅提升,也可以用來(lái)做防彈材料。第二,很好的光電性能,可以用作透明電極制造液晶、光學(xué)透鏡、顯示器等。第三,有導(dǎo)熱/導(dǎo)電性能,在航空領(lǐng)域可作為電磁干擾防護(hù)、除冰系統(tǒng)的解決方案。第四,比較好的電磁性能,可作為雷達(dá)吸波材料。當(dāng)然,這些功能有的處于探索階段,有的處于驗(yàn)證階段,有的還處于推想階段。僅對(duì)于石墨烯,歐盟推出了一個(gè)技術(shù)計(jì)劃。按照它的計(jì)劃,石墨烯使用的維度是非常多的,包括復(fù)合材料、太陽(yáng)能電池、燃料電池、6G系統(tǒng)等多個(gè)方面。
第三種:智能材料。例如我們經(jīng)常說(shuō)的記憶合金、壓電材料、光敏材料、多晶型物質(zhì)等等。美國(guó)在它的F/A-18的折疊系統(tǒng)中,已經(jīng)采用了形狀記憶折疊系統(tǒng)。未來(lái),隨著飛機(jī)進(jìn)一步發(fā)展,可能會(huì)把智能材料用于智能蒙皮、變體飛機(jī)、旋翼控制 、PHM(故障預(yù)測(cè)與健康管理)等多個(gè)方面。
(2)能量類
如果對(duì)前沿科技有一定的了解,我們就可以發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在發(fā)展最快的是信息類科技。物質(zhì)類的前沿科技和能量類的前沿科技發(fā)展相對(duì)較慢,尤其是能量類的前沿科技,如果能夠在這方面取得突破的話,那不僅是對(duì)航空航天,對(duì)全人類來(lái)說(shuō)都會(huì)有一個(gè)全新的發(fā)展。
第一種:核能小型化技術(shù)。大家對(duì)這項(xiàng)技術(shù)都寄予厚望,如果核能能夠?qū)崿F(xiàn)小型化,并且能安全、高效地應(yīng)用到航空平臺(tái)上,那可能會(huì)全面顛覆航空動(dòng)力能源體系。美國(guó)和前蘇聯(lián)在冷戰(zhàn)時(shí)期都曾探索過(guò)在轟炸機(jī)上安裝核動(dòng)力,最后都未實(shí)現(xiàn)。目前就核動(dòng)力而言,核能小型化技術(shù)包括核反應(yīng)堆小型化技術(shù)和核電池技術(shù)。核電池在航天領(lǐng)域用的比較多。2012年,美國(guó)在“好奇號(hào)”火星車上就配裝了這種電池,據(jù)說(shuō)其壽命可達(dá)14年。2013年,我國(guó)在“玉兔號(hào)”月球車上采用了核電池加太陽(yáng)能的方法。2020年,美國(guó)國(guó)防部啟動(dòng)了“貝利計(jì)劃”,將移動(dòng)式微型堆技術(shù)研發(fā)合同授予了三家公司,包括BWX技術(shù)公司、西屋政府服務(wù)公司、探索能源公司。據(jù)稱,這個(gè)小型堆電功率大概在1-20兆瓦。換言之,一臺(tái)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的功率在9兆瓦左右,也就是說(shuō)如果這個(gè)小型堆能實(shí)現(xiàn)的話,大概相當(dāng)于三臺(tái)比較高效的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。它的體積相當(dāng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱,應(yīng)該是可以裝到飛機(jī)上去的。但是目前這個(gè)計(jì)劃還在推進(jìn)當(dāng)中,后續(xù)還有很多的關(guān)鍵技術(shù)需要得到進(jìn)一步的確認(rèn)。
第二種:高效太陽(yáng)能電池技術(shù)。其中光伏發(fā)電已經(jīng)是一個(gè)很熱門的、被廣泛應(yīng)用的技術(shù)。但對(duì)于航空領(lǐng)域來(lái)說(shuō),它的發(fā)展空間還是很大的。國(guó)內(nèi)的航空、航天領(lǐng)域已經(jīng)在研究太陽(yáng)能飛機(jī),國(guó)外的“陽(yáng)光動(dòng)力號(hào)”已經(jīng)實(shí)現(xiàn)載人全球飛行。但是由于太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率比較低,一架翼展相當(dāng)于波音737大小的陽(yáng)光動(dòng)力號(hào)只能搭載一個(gè)人。所以未來(lái)想長(zhǎng)時(shí)間留空的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)或者太陽(yáng)能飛艇仍需要進(jìn)一步研究。其中光電轉(zhuǎn)化效率能進(jìn)一步提升的話,這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)在航空領(lǐng)域中得到更多的應(yīng)用。
第三種:光合作用制氫技術(shù)。利用光合作用的原理從水中大量制取氫氣,減少大氣污染。我們也更關(guān)注如何將這類制氫技術(shù)應(yīng)用到航空動(dòng)力領(lǐng)域。現(xiàn)在已經(jīng)有使用氫燃料電池的飛機(jī),像是波音于2012年首飛的“幻影眼”無(wú)人機(jī)。英國(guó)、法國(guó)、美國(guó)都對(duì)氫燃料動(dòng)力飛機(jī)寄予厚望并且認(rèn)為它有望成為未來(lái)的支線科技,甚至是干線科技的有力的競(jìng)爭(zhēng)者。國(guó)內(nèi)對(duì)此也保持高度關(guān)注,但是這項(xiàng)技術(shù)仍存在難點(diǎn)包括氫燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)和氫能的存儲(chǔ)等。
?。?)信息類
這一類技術(shù)可以顛覆航空電子能力。
第一種:腦機(jī)接口技術(shù)。國(guó)內(nèi)外對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究都比較多。美國(guó)在2013年就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室里利用腦電波來(lái)控制直升機(jī),躲避障礙物的成功率高達(dá)90% 。馬斯克曾說(shuō),侵入式腦機(jī)接口有望在一年內(nèi)在臨床上實(shí)現(xiàn)人類大腦的完成植入。美國(guó)空軍也采用了非侵入式的腦機(jī)接口技術(shù)在地面訓(xùn)練飛行員。如果這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn),飛行員可以用腦直接操控飛機(jī),而不是像原來(lái)那樣,腦操縱手然后通過(guò)操縱桿來(lái)操縱飛機(jī),未來(lái)的操縱會(huì)更加高效。未來(lái)對(duì)于軍用和民用領(lǐng)域中較為敏感的操作將會(huì)有較好的應(yīng)用。
第二種:量子信息技術(shù)。重點(diǎn)方向:第一,量子通信技術(shù)。我們國(guó)內(nèi)的量子通信技術(shù)發(fā)展的還是不錯(cuò)的,但是在航空領(lǐng)域應(yīng)用不多。如果將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在航空領(lǐng)域的話,可以用于飛機(jī)之間的通訊,實(shí)現(xiàn)物理上的絕對(duì)安全。或者是在地面上形成一個(gè)量子加密網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)異地之間高效的協(xié)同設(shè)計(jì)和協(xié)同制造,這對(duì)于航空行業(yè)來(lái)說(shuō)是非常有價(jià)值的。第二,量子導(dǎo)航。未來(lái)作戰(zhàn)或者民機(jī)飛行都可能會(huì)遇到導(dǎo)航失效的情況,量子導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展到比較理想化的狀態(tài)下,基本上可以達(dá)到GPS的導(dǎo)航精度,能夠滿足飛機(jī)平臺(tái)控制的導(dǎo)航需求。第三,量子成像或者叫做量子探測(cè)。從理論上來(lái)說(shuō),它能夠穿透煙霧、云層,甚至是樹葉等干擾,實(shí)現(xiàn)高清成像 。在理論上來(lái)說(shuō)它也具備反隱身的特點(diǎn),但是目前這項(xiàng)技術(shù)還在進(jìn)一步的探索和驗(yàn)證當(dāng)中。第四,量子計(jì)算機(jī)技術(shù)。美國(guó)的Google公司已經(jīng)基本上研制出超過(guò)100個(gè)比特量級(jí)的量子計(jì)算機(jī),國(guó)內(nèi)在這方面的研究也比較靠前,達(dá)到了世界先進(jìn)水平。但是這個(gè)計(jì)算機(jī)雖然芯片不大但整個(gè)保障系統(tǒng)是非常大的,對(duì)溫度的要求也比較苛刻,而且必須要有與量子計(jì)算機(jī)相適應(yīng)的量子軟件,甚至說(shuō)整個(gè)生態(tài),不然量子計(jì)算機(jī)從實(shí)現(xiàn)難度上到未來(lái)使用環(huán)境上都會(huì)有比較大的障礙。再過(guò)10年 、20年,這項(xiàng)技術(shù)可能才會(huì)得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于航空來(lái)說(shuō),它可能對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)和未來(lái)的智能決策,以及復(fù)雜的體系作戰(zhàn)等有重要的支撐作用。
第三種:5G技術(shù)。對(duì)于航空來(lái)說(shuō),具有超寬帶、海量連接、低延時(shí)、高可靠的特點(diǎn)。我們站在航空領(lǐng)域來(lái)說(shuō),可以把5G技術(shù)用在飛機(jī)內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)不同的東西可以布置在不同的位置上,就是實(shí)現(xiàn)物理上的分離、功能上的集成,這對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)和飛機(jī)制造來(lái)說(shuō)絕對(duì)是一個(gè)重大的突破。除此之外,還可以用于機(jī)間通信、智能制造、試飛保障、裝備訓(xùn)練等方面。
?。?)綜合類
綜合領(lǐng)域的前沿科技,對(duì)整個(gè)航空裝備甚至航空制造都會(huì)帶來(lái)重大的影響。
第一種:人工智能。從航空裝備來(lái)說(shuō),人工智能對(duì)分布式空戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)、無(wú)人機(jī)作戰(zhàn),包括有人機(jī)作戰(zhàn)的決策都會(huì)有重大影響。飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造、保障等方面都可以大量的利用人工智能技術(shù)。
第二種:數(shù)字孿生技術(shù)。數(shù)字孿生技術(shù)是一組虛擬的信息結(jié)構(gòu),用于描述一個(gè)潛在的或?qū)嶋H存在的制造產(chǎn)品??梢岳斫鉃橐患軐?shí)際的飛機(jī)對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)內(nèi)的一架虛擬的飛機(jī),實(shí)際飛機(jī)和虛擬飛機(jī)之間能夠形成信息的映射。通過(guò)這種映射關(guān)系,我們可以把它用到飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造與裝接、試驗(yàn)與評(píng)價(jià)以及作戰(zhàn)使用環(huán)節(jié)。這個(gè)技術(shù)的難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)實(shí)體和虛體之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
第三種:VR和AR技術(shù)。在游戲界已經(jīng)大量使用,航空領(lǐng)域的波音公司和空客公司在飛機(jī)研制過(guò)程中已經(jīng)在使用,包括在設(shè)計(jì)階段早期的虛擬/增強(qiáng)工程、在物理樣機(jī)成形前后的虛擬/增強(qiáng)建造、后期的虛擬/增強(qiáng)保障服務(wù)。
第四種:區(qū)塊鏈技術(shù)。一聽到這項(xiàng)技術(shù),我們就會(huì)聯(lián)想到銀行、金融。對(duì)于航空來(lái)說(shuō),它也是有應(yīng)用前景的。區(qū)塊鏈技術(shù)可以視作是一種分布式賬本技術(shù),可以在不可信的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中低成本建立信任的新型計(jì)算范式和協(xié)作模式。在航空領(lǐng)域,我們可以將它用于武器裝備的完整性檢測(cè)、增強(qiáng)軍事物流智能化、武器裝備全壽命管理等方面。從美國(guó)已經(jīng)開始使用的情況來(lái)看,它有安全、可追蹤、防篡改、易共享的特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)分布式的保障和制造,在后勤保障方面會(huì)得到大規(guī)模的推進(jìn)和使用。
03
關(guān)于前沿技術(shù)投資的幾點(diǎn)思考
前面我簡(jiǎn)單地介紹了一下航空航天前沿技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和前沿技術(shù)在航空方面的應(yīng)用。最后我想簡(jiǎn)單談幾點(diǎn)對(duì)前沿技術(shù)投資的幾點(diǎn)思考,供大家參考。
第一,大家在投資技術(shù)領(lǐng)域尤其是前沿技術(shù)的時(shí)候,首先要考慮這技術(shù)類別,它是屬于核心技術(shù)、重要技術(shù)還是一般技術(shù)。因?yàn)閷?duì)于航空工業(yè)這類關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要領(lǐng)域來(lái)說(shuō),如果屬于是核心技術(shù),基本可以確定是由國(guó)家計(jì)劃渠道主導(dǎo)投資,其他的投資領(lǐng)域起輔助作用。如果屬于重要技術(shù),那么可能是由國(guó)家計(jì)劃投資加上市場(chǎng)協(xié)同投資并行。如果屬于一般技術(shù),雖然范圍廣闊,但基本由市場(chǎng)推動(dòng),擇優(yōu)進(jìn)入到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中。
第二,因?yàn)榍把丶夹g(shù)大多數(shù)是跨領(lǐng)域的,立足于航空工業(yè)發(fā)展或者航空產(chǎn)業(yè)角度來(lái)說(shuō),首先關(guān)注的是這項(xiàng)技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用前景。其次是看水平,1-3級(jí)是實(shí)驗(yàn)室階段,4-6級(jí)是技術(shù)攻關(guān)階段,7-9級(jí)可能往產(chǎn)品應(yīng)用發(fā)展。最后判斷研究團(tuán)隊(duì)能力,因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)決定了技術(shù)發(fā)展的基線和期望。
第三,現(xiàn)階段熱度較高的新能源飛行器可能在未來(lái)形成顛覆性影響,所以要對(duì)其突破門檻點(diǎn)進(jìn)行預(yù)判。例如現(xiàn)在的電動(dòng)飛機(jī)制能時(shí)間不長(zhǎng),航程太短,效率不高,同時(shí)很多新能源飛機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景不清晰,需要找準(zhǔn)其應(yīng)用場(chǎng)景的定位。
第四,有大批人員熱衷于小型的無(wú)人機(jī)或者新能源飛行器,其實(shí)瞄準(zhǔn)一些細(xì)分的市場(chǎng),也存在快速增長(zhǎng)的諸多機(jī)遇。像是多類型機(jī)電、多元化材料等。
第五,一定要符合未來(lái)航空產(chǎn)品與技術(shù)的整體的發(fā)展趨勢(shì)。值得關(guān)注的前沿技術(shù)應(yīng)支持低成本、模塊化、分布式、快速升級(jí)等。如果能滿足以上指標(biāo),基本上就能參與到航空工業(yè)甚至航空產(chǎn)業(yè)的整體當(dāng)中,發(fā)揮它的作用。同時(shí)不能忘記,技術(shù)項(xiàng)目是否能更快的帶來(lái)更多的效益。
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