实现了国内民机的跨越式发展

“展风采 树楷模”全国学会优秀党员科技工作者事迹宣传——吴光辉，中国航空学会

人物简介：吴光辉，中国商用飞机有限责任公司副总经理、C919大型客机总设计师

人物详细介绍-

吴光辉是我国著名的大型飞机研制领军人物。现任C919大型客机总设计师。曾担任998型号总设计师、现场指挥部总指挥，ARJ21型号总设计师等。曾荣获国家科技进步奖特等奖（排名第一）、军队科技进步一等奖（排名第二）和多项省部级奖项，享受国务院政府特殊津贴，获陕西省有突出贡献专家，2011年全国五一劳动奖章，2013年中央“万人计划”第一批科技创新领军人才和第二届“冯如航空科技精英奖”，2014年全国优秀科技工作者。第十一、十二届全国政协委员，中共十七大代表。

2001年担任998工程总设计师，打破霸权主义的封锁和禁运，实现我军该型装备从无到有的历史性突破，我国领导人批示“要争口气，否则总会被别人卡脖子”，2001年批准立项研制，吴光辉是全机技术状态、安全、交付、综合保障和载机的第一技术责任人。针对没有载机原始数据问题，提出并决策对载机进行反设计，即通过外形测绘、结构解剖、风洞试验等手段，建立原机数据，再进行改装设计，同时重点开展气动布局、航向增稳、结构强度、大型天线罩体研制攻关。

（一）主持特殊气动布局设计攻关，解决了预警机气动布局上的三大难题：

一是解决了飞机承载能力与大尺寸雷达天线需求的矛盾。尤其是有源相控阵雷达，需要将收发单元与天线集成在一起，安装在天线罩体内的设备达12吨。经过对多种不同布局方案进行设计和风洞试验，决策采用双支架背驮式罩体布局。

二是解决了大型雷达天线罩体对飞机的气动干扰。由于雷达安装使飞机航向稳定性降低60%。经过仔细分析，判定支架对垂尾干扰为主要原因，提出支架剖面采用带较强下洗的翼型，通过CFD计算和风洞试验获得了优化的支架外形，使得流经支架的气流尽量少地影响垂尾，同时主持对飞控系统调参设计和增加航向增稳控制系统、增加腹鳍等办法解决了这一问题，使该飞机达到一级飞行品质。提高航向稳定性气动布局设计获2007年航空科学技术进步一等奖（排名第一）。

三是解决了飞机机体对雷达波束的遮挡。对罩体在飞机上的纵向和垂直方向的位置开展多轮的迭代设计，最大限度减少机体对雷达的遮挡。通过合理的结构设计，满足相控阵雷达在罩体内的安装需求，确保了雷达规避机体的干扰实现360°无盲区探测。

特等奖评审意见：“背驮式天线罩体布局和双支架优化外形，在获得良好的平台性能的同时又保障了任务系统威力的发挥，飞机改装气动力设计达到国际先进水平”。印度研制的HS-748预警机，由于没有处理好气动布局问题，导致试飞时机毁人亡。

（二）提出并决定向前9g的坠撞安全性设计准则和在分析突风过载的基础上降低机动过载系数到2.0，确保了预警机使用寿命20年，相当于把原机使用寿命提高了10年。

（三）主持结构和系统减重研究，罩体主结构采用预拉伸板整体机加等措施，全机减重2700公斤，增加18分钟的留空执行任务时间。重量设计与控制获航空科学技术进步二等奖（排名第一）。

（四）提出采用频率段管理、时域控制，综合防护等措施，主持全机电磁兼容设计，解决了飞机平台机载电子系统受多频段、超强发射功率任务电子系统的干扰问题，保障了飞行安全。

（五）决策采用计算机电子预装配技术，用数字样机进行协调设计和工艺性、维护性检查，替代原计划研制的物理协调样机，减少研制一架实物样机，缩短研制周期一年。

（六）由于项目的特殊性，决策用一架试验机先做限制载荷静力试验再做疲劳试验，最后做极限载荷试验。带领技术人员解决机身漏气、局部裂纹等难题，试验获得成功，保证了研制周期。减少引用一架试验飞机（合同价近2000万美元）。

2005年交付部队试用，2007年完成设计定型。在国庆阅兵中作为空中方队飞越天安门，在钓鱼岛、南海等维护国家主权和“反台独”斗争中发挥了重大作用。吴光辉个人获得中共中央、国务院、中央军委授予的“高技术武器装备发展建设工程重大贡献奖”及金质奖章，2010年获得国家科技进步奖特等奖（排名第一）。

2005年，吴光辉投身到民用客机的设计中，任ARJ21飞机项目总设计师，领导完成国内首次按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的喷气式客机的设计研制。目前已交付航空公司运营。

①发现机头不满足适航要求，存在飞行员紧急情况时可能撞上风挡及支柱的安全性隐患，主持跨部门设计团队重新设计驾驶舱和机头，采用圆弧风挡和二次曲面外形，增加了飞行员前部空间，减少2个阻力单位。②解决了飞机超重和性能不达标问题，全机减重280kg，减阻0.0018，达到了设计指标。③国内首次提出民机安全性设计准则，并以此开展安全性设计、灾难性故障和系统失效模式分析等专项设计实现关键技术突破。④组织完成了高强度辐射场防护（国内民机尚属首次）、闪电直接和间接效应防护试验。

2008年至今，任C919大型客机（我国十六个重大科技专项之一）总设计师。国内基础的薄弱和国外技术的垄断与封锁使得一切都是从无到有、赤手空拳摸索的过程，前进的每一小步都面临着巨大的压力。吴光辉带领团队开拓进取，完成了一系列艰巨的任务，实现了国内民机的跨越式发展。①制定C919的发展战略，提出“确保安全性、提高经济性、改善舒适性、注重环保性”和“减阻、减重、减排”四性三减的设计理念与指导思想，制定具有国际竞争力的总体方案和详细设计方案，提出相对现役同类机型减阻5%、减重2%、减排50%的目标。通过安全性分析、功能危害性分析及人为因素分析，确定飞机级需求及系统需求。提出“以飞行员为核心，进行安全性、功能危害性和人为因素分析，采用新技术和包线保护，为飞行机组提供‘静暗’的驾驶舱操作环境，采用综合集成显示与告警方式，通过友好的人机界面，提高机组情景意识，合理的自动化设计降低机组工作负荷，力求使飞行员‘无忧’操作”的驾驶舱设计理念。②主持完成了以新一代超临界机翼、新型鲨鳍小翼、双曲面承载风挡机头和低阻后体为标志的气动布局设计；C919飞机不仅有好看的外形，其阻力也比同类型飞机减少5%。C919的机头获得国家外观设计专利（排名第一）。③提出并决定采用其拥有国家发明专利的“O”形反推装置，替代目前通用的“D”形反推，降低油耗1%。④打破了美国对控制律设计的技术封锁。成立攻关组（任组长），主持C919控制律设计，突破放宽静安定度、包线保护、民机闭环控制律设计等主要关键技术。⑤主持完成超临界机翼设计，实现了自主设计先进的大型民机机翼，领导由18个单位参加的机翼设计攻关团队，共设计2000副机翼、300个发动机吊挂、400副翼梢小翼，决策选用带有弱小激波的超临界翼型，经试验验证综合性能良好。⑥确定最小飞行重量颤振优化设计原则，减重300多公斤。⑦组织建立全机远程虚拟集成试验的体系架构，攻克系统高实时性远程网络等关键技术。建立全机系统接口管理体系及协调工作流程，实现全机百万级实时互联交换数据的有序管理、配置、验证、升级过程的准确全覆盖控制,在地面实现了铁鸟(飞控、液压、起落架）、铜鸟（供配电）、电鸟（航电）三鸟联试。⑧决策在C919机体结构中大量先进材料应用，例如复合材料12%及世界先进的第三代铝锂合金材料8.8%，提升飞机结构材料性能，减轻整体结构重量。提出“生产过程控制管理重于产品最终检验”的新理念，实现国产材料在民机主承力结构的首次应用。⑨领导和决策最新科技成果引入展示样机设计，确定展示样机总体设计思路和研发方向。在社会和公众产生了巨大社会效应和经济效益。展示样机获得上海市人民政府科学技术进步二等奖（排名第一）。

吴光辉迄今获得“推进系统一体化的吊挂结构”、“侧杆控制装置”、“紧固件辅助设计系统中的紧固件模型的表达装置及方法”、“牵引系统以及适用于牵引系统的电池作动装置”、“适用于刹车/牵引系统的电作动装置”等5项（3项排名第一）发明专利，以及“飞机机头、民用飞机的驾驶舱、客机（C919大型客机）”等3项（均排名第一）外观设计专利。

C919首架机已完成首飞前静力试验，系统集成试验、机上功能试验、机上地面试验等各项准备工作，已完成全部滑行试验，通过首飞技术评审和放飞评审。 2017年5月5日，实现成功首飞。