衝擊雷電壓發生器
在合肥市蜀山區一個叫「大鋪頭」的地方,有一個「藏」在井崗路拐彎處的小院兒,20畝的佔地面積,三棟五層的小樓,簇擁著好幾件龐大的試驗器具,讓院子顯得有些擁擠。小院的主人,航空工業合肥航太電物理技術有限公司總經理、飛機雷電防護專家段澤民教授指著停在路邊的兩輛測試方艙對記者說:「就是它們,遠赴陝西閻良,完成了運20的全機雷電防護測試。這是航太首創研製的雷電防護重大試驗裝備,進行了國內首次飛機全機雷電防護試驗,獲得了2019年安徽省科技進步一等獎。」
25年來,就在這片方寸之地,段澤民帶著他的團隊承擔了我國各類飛行器的雷電防護試驗工作,填補了飛機雷電防護試驗技術在國內研究領域的空白。
在現代戰爭中電磁環境防護重要性日益凸顯的今天,航太更是逐步將業務能力擴展到飛行器強電磁環境的試驗、防護設計和前沿技術研究,在高強度輻射場、電磁脈衝、高功率微波等領域形成了自己的「獨門絕技」。在企業成體系成長的25年間,航太一步一個腳印,經歷了從民營到混合所有制的蛻變,實現了企業的跨越式發展。
從「混臉熟」到初開局拳打腳踢的民營高科技企業
一架固定航線的商業飛機平均每年要受一次雷擊,雷電防護技術是中國航空技術發展「繞不開的坎」。
20世紀90年代,我國在飛機雷電防護領域的研究幾乎一片空白。1992年,正在承擔某重點型號研製的一家研究所,在全國範圍尋找能夠為飛機部件進行雷電防護試驗研究的單位,段澤民所在的中國科學院等離子體物理研究所接到了這家單位的「求助」。
歷史上由雷擊導致的飛行事故一度頻發。歐美國家在20世紀60年代就開始從事相關研究,「而我們在20世紀90年代,還只能靠規避惡劣天氣指揮飛行。」段澤民在回憶時無限感慨。
「當時的技術條件有限,只限於做個機頭雷達罩等簡單防護試驗,整機試驗無從談起。」但通過這次項目,一直研究脈衝功率技術專業的段澤民發現了我國在飛機雷電防護試驗方面的需求與幾乎空白的技術領域。更多接觸到國內外相關專業的發展後,美國同行的一句話讓他看到了飛行器雷電防護的商業前景:「中國要獨立發展航空,飛機雷電防護技術根本繞不開,遲早的事。」
1995年7月,段澤民離開中科院等離子所,走出了科學家辦企業的第一步。三十而立、意氣風發的他決定從此將後半生與「雷電」綁在一起。儘管註冊的時候是安徽省科委下屬的一個研究所,但研究所自負盈虧,完全是企業化運行。2000年,公司法出臺,航太才以一家名副其實的公司繼續在市場上打拼。
可初創企業有的,只是「艱難」二字。從1995年到2000年的這5年,段澤民說「只能用『慘澹經營』四個字來形容」。租來的一間200平方米的實驗室裡,他和夥伴們「滿世界拆舊機器上的便宜零件」,只為省錢。當時,我國航空業雷電防護試驗還是一片空白,為了讓客戶知道雷電防護的重要性,段澤民四處奔走。「如果有人跟我說你去找某某部門可能有戲,我拎起包就去,具體找誰都不知道。」回憶最初的5年,他說,最大的收穫就是「混了個臉熟」,因為「在國內做飛機的都知道,有個姓段的,在搞飛機雷電防護」。20世紀90年代後期,航太已經在軍民航空領域有了一點小小的知名度。
就憑著初生牛犢不怕虎的闖勁,憑著對雷電防護技術重要性的執著認知,航太苦苦求生。在最艱難的時候拿到國家對中小科技企業扶植的退稅,「幾萬塊錢讓企業活下來了,就這樣熬了下來。」
最初摸爬滾打的幾年,實驗室的技術水平差強人意,用段澤民的話說,「只能表示這個領域國內有人做了,但與國外相比,還是望塵莫及!」
2000年,合肥航太在第五個年頭裡,走入了企業發展的機遇期。「那個時候國家上了很多新任務、新課題,加之國際上飛機適航標準越來越嚴格,飛機雷電防護的必要性愈加凸顯,在當時國內有能力攬下這個活兒的,只有我們一家。」段澤民帶著團隊接觸到了越來越多的項目,訂單增多,實驗室的技術能力也在不斷提升。
他們帶著「民營企業的優勢」,在2004年迅速完成了實驗室的選址、買地和搬遷、擴張,成就了航太現在這個佔地20多畝的「自己的地方」。就是在那個時候,航太承擔起了「新舟」60飛機、ARJ21飛機、C919大型客機、AC313直升機等多種型號軍民用飛機的雷電關鍵技術研究。
2010年,合肥航太憑藉雷電防護技術拿到了第一個安徽省科學技術獎一等獎。每一個新型號的雷電試驗都會出現許多新問題,為了產品「定型」後能「讓飛機踏踏實實地飛起來」,合肥航太攻克了大量難題,試驗能力最終也獲得了國際適航當局的認可,其承擔的ARJ21飛機和EC175直升機雷電試驗分別獲得了美國FAA和歐洲EASA認證。雷電防護,是民用飛行器適航取證的「必修課」,正因為有了航太,才打破了這個領域的國外壟斷,中國民用飛機FAA和EASA認證的雷電防護試驗得以在國內進行。「飛機設計師會跟我說,『老段,還好有你們,不然不知道老外會怎麼忽悠我們!』」
但是,「做研究真的是『不打糧食』的!」這是段澤民總提起的一句話。航太為了搶佔技術制高點,保持基礎研究的延續性,他們就必須投入大量的科研經費。
「窮也貼錢幹活」,這是航太看起來不合常理但又必須咬牙堅持的一段「心路歷程」。正因為有了這段時間的技術積累,成就了航太未來的厚積薄發。
入列航空工業盡得混合所有制天時地利人和
2012年的合肥航太已經在國內的「航空圈」有了一席之地。航太,實際上已經成為中國飛機雷電防護和測試的能力的標杆,企業發展的好壞快慢,直接影響著中國雷電防護相關能力。段澤民覺得,身上的擔子更重了。在他看來,「企業不能大規模產生經濟效益,這對於企業各方面發展來說都不是好事。」而航太的民營身份,也或多或少成為航太繼續發展的掣肘。雷電防護,除了民用飛行器,更重要的還有國防裝備,航太雖然早在20世紀90年代就已經參與軍品相關任務了,但是,相對於我國國防裝備的需求,航太尚未「深度介入」。段澤民認識到,「國防裝備的問題,需要國家的幫助和參與。」
與此同時,我國的國有企業改革逐漸向縱深推進。2010年,國務院發布國發〔2010〕13號文《關於鼓勵和引導民間投資健康發展的若干意見》,首次提出「以現代產權制度為基礎發展混合所有制經濟」。作為「國家隊」的航空工業也認識到合肥航太在雷電防護領域的技術能力,恰恰是航空工業所需要的。
航空工業需要雷電防護技術能力,航太需要更大的發展平臺。雙方優勢互補,一拍即合。就這樣,經過近兩年的彼此接觸、相互磨合,2012年3月,合肥航太完成工商變更,航空工業通過注資方式擁有公司51%的股份,航太正式成為了航空工業控股的一家混合所有制企業。
雖然是航太的大股東,但航空工業並沒有太多幹預航太公司的日常運營和管理,航太仍然保有民營企業靈活的運營體制和管理模式。但是,有航空工業的資金支持和品牌背書,航太的發展進入了「快車道」。從2013年開始,航太憑藉自身的技術實力,在航空工業集團和有關部門的支持下,航空裝備雷電防護任務明顯多了起來……
在改制後「兵強馬壯」的發展中,公司經濟規模快速增長,年營業收入從2011年的1956萬元增加的2019年的4464萬元,年平均增長速度達到11%。
與此同時,航太的專業能力得到了巨大拓展。
在成為「國家隊」的一分子後,合肥航太在大型專業飛機雷電防護實驗室的基礎上,又建成了強電磁環境防護實驗室,向著更廣闊的強電磁環境領域邁進。
目前,航太在雷電防護試驗方面已達到國際水平,能按照國際、國內的相關標準開展試驗工作,同時它也是我國目前唯一具備飛機雷電防護鑑定試驗資質的單位,能滿足我國飛機雷電防護試驗需求。2017年4月1~20日,航太攜帶獨立自主研發的機動式飛機全機雷電試驗裝置,遠赴陝西閻良,為運20進行飛機整機雷電防護試驗。這對中國飛機雷電防護技術發展而言,是一個新的裡程碑。
航太還抓住機遇,整合國內優勢力量,攻克了寬帶大功率放大器關鍵技術,成功建立了滿足國際標準要求的飛機HIRF防護實驗室,目前實驗室可實現3200伏/米以上場強試驗,實驗室已經開展大型運輸機、C919大型客機以及多型直升機、通用飛機的HIRF防護試驗研究和適航取證工作,有力支撐了我國各型號飛機的研製。
航太還建立了國內領先的電磁脈衝防護實驗室、高功率微波防護實驗室、強電磁環境防護技術仿真平臺等,推出了一系列強電磁環境防護產品。
段澤民很有信心地說:「下一步,我們要做的是超越和競爭。」
「我們擁有了一支做預研的隊伍,立項的課題越來越多,購置先進裝置,還策劃了許多新型試驗方法。」段澤民說,「在可以預見的未來,我們的相關研究仍舊迫在眉睫。」混合所有制,不僅為航太的發展賦能,也為航空工業在相關技術領域的發展賦能。未來,在新的國家項目推進下,合肥航太已經計劃將試驗園區擴展到300畝,企業員工也將增至300~500人。他們將雷電與靜電、高強輻射場、電磁脈衝、高功率微波等多專業的防護設計與試驗能力成體系發展,在企業內部形成了產品研發、試驗測試等多業務支撐的發散格局,既能服務於航空,也能在雷電氣象、風力發電、大氣物理、海陸交通等領域發揮作用。
眼下,合肥航太正在按照「適度超前」的規模規劃著企業的發展,段澤民說:「因為航太不僅要成為『航空工業』的一個能力,更要成為『國家』的一個能力!」