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  2. 創(chuàng)新人物

為了戰(zhàn)機(jī)“心臟”的“強(qiáng)健”不斷創(chuàng)新進(jìn)取

  他是空軍工程大學(xué)航空宇航推進(jìn)理論與工程國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科首席教授、空軍科技領(lǐng)軍人才,為了戰(zhàn)機(jī)“心臟”的強(qiáng)健,創(chuàng)建了一個(gè)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和軍隊(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)期從事航空發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用工程及其與等離子體技術(shù)交叉領(lǐng)域的研究,在新型戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高原適應(yīng)性與監(jiān)控診斷、激光沖擊強(qiáng)化與延壽、機(jī)動(dòng)飛行適用性與等離子流動(dòng)控制前沿技術(shù)研究方面取得多項(xiàng)創(chuàng)新成果,為戰(zhàn)機(jī)飛行安全和高原使用做出了突出貢獻(xiàn)。
  他,就是空軍工程大學(xué)等離子體動(dòng)力學(xué)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)軍隊(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、專業(yè)技術(shù)少將李應(yīng)紅教授。

李應(yīng)紅在開展發(fā)動(dòng)機(jī)葉片激光沖擊強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)研究

  戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高原起動(dòng)和監(jiān)控診斷研究取得突出成就

  1963年,李應(yīng)紅出生于重慶奉節(jié)縣的山區(qū),艱苦的生活造就了他吃苦耐勞的品格。1978年,15歲的他考入空軍工程學(xué)院航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè),很快便因虛心好學(xué)、刻苦用功成為學(xué)習(xí)上的佼佼者。
  那個(gè)年代,我國(guó)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷主要依靠人的經(jīng)驗(yàn)判斷,準(zhǔn)確性差、效率低且費(fèi)時(shí)費(fèi)力,導(dǎo)致一些戰(zhàn)機(jī)長(zhǎng)期待在“機(jī)窩”里。大學(xué)期間李應(yīng)紅參加了故障診斷研究,提出采用新興的模糊數(shù)學(xué)診斷飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)故障,在老師指導(dǎo)下發(fā)表了國(guó)內(nèi)第一篇用模糊數(shù)學(xué)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行故障論斷的研究論文,他們的研究被科學(xué)巨匠錢學(xué)森先生評(píng)價(jià)為模糊數(shù)學(xué)在中國(guó)應(yīng)用有重要影響的成果之一。
  本科畢業(yè)時(shí)由于部隊(duì)人才稀缺,空軍統(tǒng)一規(guī)定本屆畢業(yè)生不允許報(bào)考研究生。再加上院校缺乏青年教師,李應(yīng)紅服從組織安排,走上三尺講臺(tái)成了一名普通軍校教員,一邊教學(xué)一邊繼續(xù)從事發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控診斷研究。期間,由于深感知識(shí)的不足,他申請(qǐng)了三次,最終獲準(zhǔn)到南京理工大學(xué)攻讀自動(dòng)控制理論及應(yīng)用專業(yè)碩士學(xué)位。不同專業(yè)的學(xué)習(xí)給李應(yīng)紅的科研發(fā)展打下了良好基礎(chǔ),在監(jiān)控診斷領(lǐng)域,他參與編著的我國(guó)第一本航空發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控與診斷原理的研究生教材,被多所高校選用;帶領(lǐng)學(xué)生提出的故障圖理論,被譽(yù)為具有原創(chuàng)性;出版的《支持向量機(jī)的工程應(yīng)用》一書是我國(guó)第一本面向工程應(yīng)用的支持向量機(jī)著作。
  上世紀(jì)90年代初,我國(guó)引進(jìn)新一代戰(zhàn)機(jī),但發(fā)動(dòng)機(jī)故障多、性能調(diào)整困難。時(shí)任發(fā)動(dòng)機(jī)教研室領(lǐng)導(dǎo)的李應(yīng)紅,帶領(lǐng)同事們?cè)谌狈夹g(shù)資料、沒(méi)有樣機(jī)參照的條件下,不到半年便改建成某引進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái),比工業(yè)部門修建的試車臺(tái)早了三年,創(chuàng)造了花費(fèi)少、建設(shè)速度快的奇跡。試車臺(tái)在該型發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷、性能調(diào)整、檢修等方面發(fā)揮了重要作用。此外,李應(yīng)紅領(lǐng)導(dǎo)的故障診斷專家系統(tǒng)和性能調(diào)整等研究工作,為我國(guó)新一代發(fā)動(dòng)機(jī)研制提供了有益借鑒。

李應(yīng)紅(中)指導(dǎo)研究生開展壓氣機(jī)葉柵等離子體流動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)


  90年代中期,我國(guó)需要在平均海拔4000米以上的青藏高原機(jī)場(chǎng)裝備使用新型戰(zhàn)機(jī),但如同人有高原反應(yīng)一樣,飛機(jī)到了高原也有“高原病”。當(dāng)時(shí)從俄羅斯引進(jìn)的兩種新型戰(zhàn)機(jī)就存在飛機(jī)起降速度超過(guò)輪胎強(qiáng)度限制、4000米以上禁止放起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)和狀態(tài)監(jiān)控困難以及飛行模擬器和檢測(cè)設(shè)備缺乏等一系列高原使用問(wèn)題。引進(jìn)談判時(shí)我國(guó)曾提出高原使用需求,但未獲得滿足。俄專家認(rèn)為:發(fā)動(dòng)機(jī)高原起動(dòng),必須要更大功率起動(dòng)機(jī)。不少人斷言,以中國(guó)當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平,短期內(nèi)研制不出更大功率的起動(dòng)機(jī),解決問(wèn)題還為時(shí)尚早。
  作為飛機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)工程系主任,李應(yīng)紅被任命為先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)高原作戰(zhàn)工程研究技術(shù)總負(fù)責(zé)人,他帶領(lǐng)課題組多次奔赴青藏高原,克服無(wú)資料、無(wú)設(shè)備及工作環(huán)境惡劣等困難,經(jīng)過(guò)刻苦攻關(guān),完成引進(jìn)第三代戰(zhàn)機(jī)高原性能改進(jìn)、試飛及設(shè)備研制,解決了一系列技術(shù)難題,用行動(dòng)回應(yīng)了外界的質(zhì)疑。他組織研制的移動(dòng)式試車系統(tǒng),在不同海拔高度機(jī)場(chǎng)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn),克服了沒(méi)有高原試驗(yàn)設(shè)備的困難。他提出的發(fā)動(dòng)機(jī)高原起動(dòng)液壓卸壓及脈沖調(diào)寬升壓控制方法,解決了起動(dòng)機(jī)功率下降導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)的關(guān)鍵問(wèn)題,主持研制的控制器在高原作戰(zhàn)訓(xùn)練飛機(jī)上批量使用。
  在故障智能診斷研究的基礎(chǔ)上,李應(yīng)紅還提出了基于支持向量機(jī)和遺傳規(guī)劃的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)建模計(jì)算和狀態(tài)監(jiān)控預(yù)測(cè)方法,能通過(guò)有限的高原機(jī)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性和狀態(tài)監(jiān)控規(guī)律,還被用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)仿真設(shè)計(jì)軟件研制。先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)高原作戰(zhàn)工程研究成果使我國(guó)戰(zhàn)機(jī)作戰(zhàn)范圍首次覆蓋到青藏高原全邊境,李應(yīng)紅也因此獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),空軍專業(yè)技術(shù)重大貢獻(xiàn)一等獎(jiǎng),被中央軍委記一等功。
  2008年,他又被確定為國(guó)產(chǎn)某型新型戰(zhàn)機(jī)高原試飛及其配套科研的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)負(fù)責(zé)人,解決了世界上海拔最高機(jī)場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)超溫和狀態(tài)監(jiān)控診斷問(wèn)題,提出的起動(dòng)超溫控制方法還解決了我國(guó)第一型三代發(fā)動(dòng)機(jī)平原地區(qū)高溫季節(jié)起動(dòng)超溫的難題。
  此外,針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程建模和狀態(tài)監(jiān)控診斷面臨的高維大數(shù)據(jù)量、多分類、多元回歸和不完備故障集下的新樣本學(xué)習(xí)難題,李應(yīng)紅提出了“一類一類認(rèn)識(shí)”而非“一對(duì)一分類”的覆蓋點(diǎn)集機(jī)器學(xué)習(xí)概念,帶領(lǐng)學(xué)生建立了覆蓋機(jī)器學(xué)習(xí)理論,解決了支持向量機(jī)只能一對(duì)一分類和單一參數(shù)預(yù)測(cè)等問(wèn)題。該理論用于高原起動(dòng)建模和監(jiān)控診斷效果優(yōu)于支持向量機(jī),被編入美國(guó)《數(shù)據(jù)挖掘與存儲(chǔ)百科全書》(第二版)。該書主編評(píng)價(jià)稱:“提出了一種新的數(shù)據(jù)挖掘?qū)W習(xí)模式,做出了突出貢獻(xiàn)?!?013年,李應(yīng)紅等著《航空發(fā)動(dòng)機(jī)的智能診斷、建模與預(yù)測(cè)方法》在科學(xué)出版社出版。

李應(yīng)紅(中)指導(dǎo)研究生開展壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖等離子體流動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)

  航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件激光沖擊強(qiáng)化和延壽研究獲得突出成果

  改革開放初期,因財(cái)力有限,我軍一些裝備不得不延壽使用。90年代初,我軍一批主戰(zhàn)飛機(jī)因發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片斷裂接連發(fā)生事故,數(shù)百架正在訓(xùn)練的戰(zhàn)機(jī)面臨停飛危險(xiǎn)。90年代中期時(shí),我國(guó)四種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)大修日歷壽命到期,一批戰(zhàn)機(jī)將面臨無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)可用的局面。面對(duì)部隊(duì)的需求,李應(yīng)紅果斷從監(jiān)控診斷研究轉(zhuǎn)入航空發(fā)動(dòng)機(jī)延壽和預(yù)防葉片斷裂研究,提出使用壽命可靠分析和訓(xùn)練狀態(tài)降負(fù)荷實(shí)施方法,在團(tuán)隊(duì)共同努力下將某兩型發(fā)動(dòng)機(jī)壽命延長(zhǎng)了一倍,并解決了渦輪葉片斷裂問(wèn)題。他提出“環(huán)境類比決斷法”,將四種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)大修期限延長(zhǎng)了一倍,保證了部隊(duì)使用需求,并節(jié)約大修經(jīng)費(fèi)數(shù)億元。該項(xiàng)成果成功應(yīng)用于1000多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),李應(yīng)紅也因此獲得國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。但他并未就此滿足:“革命尚未成功,成績(jī)只能代表過(guò)去?!睅е@樣的認(rèn)識(shí),他又踏上了新的研究征程。

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