原标题：航空软件困窘，国产飞机设计戴上“紧箍咒”
“30多年前，我读研究生时就在编写飞机设计和分析软件，当时我国的航空设计软件跟国外同时起步，但是现在市场已经完全被国外掌控。”说起飞机设计软件发展历程，南京航空航天大学教授、NH40飞机总设计师姚卫星觉得不可思议。
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。
数字化“造”飞机更靠谱
飞机设计涉及到30多个学科专业，每个专业都有自己的设计软件，它们是飞机设计及性能评估不可缺少的工具。
姚卫星告诉记者，设计飞机全过程在CATIA为基础的平台上开展。首先要从气动外形开始，主要用到的软件有Fluent、AAA等；然后是结构设计，主要用到的软件有MSCNASTRAN、Abques、Fatigue、Analsis等；同时开展系统设计，包括操作系统、动力系统、控制系统和人机环境等，主要用到的软件有ADMS、Simulink等；最后，还要把设计好的部件在计算机中“组装”成飞机，并输入各种参数模拟现实环境进行测试。
飞机设计不仅流程繁琐，而且零部件数量庞大，加工制造容不得丝毫误差。在手工设计时期，返工修改是飞机制造业最常见的通病。以我国飞豹飞机为例，如用传统手工设计，按常规考量估计有近6000张工程更改单。采用数字化设计的飞豹，工程更改单仅有1041张，工程量减少80％左右。
据媒体报道，设计歼-10飞机时，主起落架主承力结构的整个金属部件是委托国外制造。但造完之后，起落架的收放出现问题，有5毫米的误差，只好重新订货制造。仅仅是这一点点的误差，影响了歼-10首飞推迟了八九个月。没有全数字化的软件支撑，任何一点细微的误差，都可能成为制造业的梦魇。
记者查询公开报道得知，飞豹有54000多个结构件，43万个标准件；最新列装的运-20有近千万个零部件。如此复杂的产品，没有全数字化设计，几乎是不可想象的。
发令枪响了30年还在原地走
上世纪80年代，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。
“现在这些名气很大的软件，起初都是航空公司或大学科研人员开发的，比如CATIA软件，功能很强大，现在全球的飞机公司基本都用这个软件在设计，就是法国达索公司一个设计室研发的；还有AAA软件，是美国一个大学教授开发的。”姚卫星说，我国的航空设计软件起步阶段与国外差不多，也是科研人员根据工作需要琢磨着编写出来的。
例如，中航集团623所上世纪80年代就开发出一款“航空结构分析软件（HIJF）”，主要功能与大名鼎鼎的美国NASTRAN软件相近，但是现在鲜有人用。
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。
但是，使用国外软件的代价也是相当大的。“比如达索的CATIA，国内任何一个航空设计单位在这一个软件上花的钱都要上千万。”姚卫星说，航空设计软件少则几十万元，多则近千万元，每增加一个账号还要另付一笔费用，过几年升级版本还要付费。如果要完整地设计一架飞机，需要十几甚至几十个软件，花费可想而知。
航空设计软件自给还需补足市场课
航空设计软件起早赶晚集，是缺人还是缺钱？都不是。
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。
“航空设计软件的程序代码与普通软件并没有什么不同，但是背后需要强大的理论支撑。比如用来设计结构强度的有限元软件，基本原理就来自我国冯康院士提出的‘有限元’理论。”
姚卫星说，他根据自己的研究理论开发的结构疲劳分析软件，也是业内公认的“独门秘籍”，国内绝大多数飞机在设计时都请他去计算过结构疲劳强度，国外公司为了获取“秘籍”邀请他当顾问、高薪聘用他的学生，但是都没有开发出相似的软件。
在我国航空设计单位中，类似的现象还有不少。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，航空设计软件想要与国外媲美，必须有市场化思维。且这类软件开发周期较长、基础理论要求高，需要国有科研单位与民营软件公司配合，理顺上下游产业链。