“百年老店”何以保持活力 德国航空航天中心研究所布局小览

“百年老店”何以保持活力 ——德国航空航天中心研究所布局小览

德国航空航天中心（German Aerospace Center，DLR）是德国和欧洲科技研发与合作项目重要参与者，在航空、航天、能源、运输、安全和数字化等方面开展了大量研究与技术开发工作，代表联邦政府负责德国航天项目的规划和实施，同时还承担着教育科普和大型试验设施的规划建设等职责。

在航空研究方面，DLR秉持“为未来创造知识（knowledge for tomorrow）”的理念，紧跟技术发展趋势，前瞻谋划、因需而变、顺势而为，面向产业发展需求调整并成立新的专业研究所，形成了目前26个航空相关研究所的科研组织布局。

从1907年成立以来，DLR已经发展为员工超8000人（科研人员约占一半）、科研经费超10亿欧元的欧洲第一大航空航天科研机构，且管理着每年超过15亿欧元的航天项目。作为航空科研的“百年老店”，DLR何以长期占据航空科研的领军地位、始终保持旺盛的研究活力，值得关注和思考。

DLR的发展大致经历了3个阶段，期间伴随着技术发展以及行业发展需求变化，新增、合并、调整了相关航空研究所。

1907~2010年：构建完备的航空基础科研体系阶段

这个时期属于打基础阶段，DLR成立了19家研究所（数据中心），覆盖航空气动气弹、燃烧与推进、结构与材料、航电机电、导航与控制、大型基础设施和实验机队等航空科研所必需的专业学科。具体包括：气动及流体技术研究所、气动弹性研究所、大气物理研究所、燃烧技术研究所、推进技术研究所、热力学工程研究所、结构设计所、材料研究所、轻质材料生产中心、飞行导航研究所、飞行系统研究所、系统动态与控制研究所、技术物理研究所、空中运输系统研究所、软件方法和产品虚拟化技术研究所、软件技术研究所、飞行实验机队、航空医药所和德国遥感数据中心。

2010~2020年：数字化转型阶段

德国机械及制造商协会等机构在2013年向德国政府提交了《保障德国制造业的未来——关于实施工业4.0战略的建议》，并被德国政府采纳。随后，德国政府推出了一系列政策与经济措施，以保障德国加快工业4.0的建设。2016年，德国经济与能源部（BMWi，DLR的民用科研向BMWi负责）发布了“数字战略2025”。2017年，DLR向BMWi汇报了新的发展战略《DLR战略2030》并获批4200万欧元用于新建7个研究所，以在数字化领域的科研创新和人才培养方面全面支持工业4.0。在新成立的7个研究所中，与航空有关的有3所：航空系统架构研究所，维护、修理和大修研究所以及燃气轮机测试和仿真研究所。

（1）航空系统架构研究所航空系统架构研究所（Institute o f S y s t e m A r c h i t e c t u r e s i n Aeronautics）位于汉堡，研究重点为数字化设计及其如何与数字化生产相结合，以便能够在数字化流程的帮助下完善飞机的设计和制造。研究人员还着眼于不同系统（学科、级别）之间的相互作用，寻找能将整个航空运输系统、单个飞行器及其所有独立部件的设计制造有机结合的方法。

（2）维护、修理和大修研究所维护、维修和大修研究所（Institute of Maintenance, Repair and Overhaul）位于汉堡，针对飞行器维护流程优化和自动化开展研究，探索航空系统的创新诊断、维护和改装技术，并评估这些改变对飞机生命周期的可持续性影响。该研究所的愿景是在考虑全生命周期的前提下，最大限度地提高飞机、风力涡轮机和轨道车辆等一系列运输器的运营效率。

（3）燃气轮机测试和仿真研究所燃气轮机测试和模拟研究所（Institute of Test and Simulation for Gas Turbines）位于奥格斯堡，通过开发一个“虚拟发动机”平台，以耦合数值和实验方法来研究新的发动机技术，以验证创新的解决方案，其关注点包括高速、高温、高压力比和发动机部件的相关复杂载荷谱，以及使用寿命等。

2020年至今：绿色化升级阶段

2007年，联合国政府间国际气候变化专门委员会（IPCC）发布的第4次评估报告引发了公众对未来航空发展的讨论。2008年，DLR组织欧洲12个国家的航空科研机构就如何实现绿色航空这一目标进行了讨论（这一机制在欧盟的支持下，于2010年转进为国际航空研究理事会IFAR，包含27个国家的国家级航空科研机构，中国航空研究院是IFAR发起成员之一），并开始系统性地推进绿色航空相关研究。从最初的“减阻、降噪”技术提升飞行器效率，到现今使用新能源、新构型的智能化、便捷化的下一代飞行器路线图和关键技术及运营概念（例如：城市空运），DLR也在积极调整自身的研究策略以更好地支持相关研究的发展。根据2017年发布的《DLR战略2030》，DLR也重新调整了航空研究领域的研究策略。

2020年，德国联邦议会和联邦委员会通过了《结构加固法案》（STSTG），为包括DLR在内的德国机构开展数字化及气候变化研究提供了经济保障。通过综合利用联邦及州政府政策支持和投融资工具，DLR成立了4所新的科研机构以加强其在可持续航空方面的研究力量，包括：电动航空发动机研究所、国家无人飞行系统测试中心、无人飞行系统能力中心和小型飞机技术研究设施。为深入理解航空系统可产生的经济效应，DLR于2023年将航空运输系统研究所和机场与空管研究所合并，以更好地从全价值链的角度开展航空运输系统的效率与效益研究。

（1）电动航空发动机研究所电动航空发动机研究所（Institute of Electrified Aero Engines）位于科特布斯，任务是研究可显著降低排放的电动航空推进系统。该所针对下一代飞机所需的推进需求，开展电动和混合电动飞行系统研究，例如氢燃料电池系统。

（2）国家无人飞行系统测试中心国家无人飞行系统测试中心（National Test Center for Unmanned Aircraft Systems）位于科赫施塔特，是欧洲独有的无人飞行系统研究综合设施。该设施提供了一个在受控环境中的真实条件，以开展无人飞行系统（UAS）的全面测试和鉴定，研究无人飞行系统的社会效应及公众接受度，并为适航及相关政策法规的制定提供依据。实验设施旁的科特施塔特商用机场持续正常运营，以增强测试环境的真实性。

（3）无人飞行系统能力中心无人飞行系统能力中心（Unmanned Aircraft Competence Center）与国家无人飞行系统测试中心一样位于科赫施塔特，主要针对UAS的安全相关问题进行研究，主要领域包括：UAS模拟和测试方法研究、UAS关键安全系统测试环境的搭建、缩比飞行验证技术、UAS研究机构关系网络的搭建等。

（4）小型飞机技术研究设施小型飞机技术研究设施（Technologies for Small Aircraft facility）位于亚琛，致力于研究和优化城市和城际的多式联运以及资源节约型客货运输。目前该机构主要致力于全电、混合动力小型飞机的研究，并为相关飞行员、航空工程师和技术人员提供培训。同时，该机构也积极支持DLR研究人员与德国学术、科研、中小企业和工业伙伴开展技术转移与科技成果转化。

DLR是第一个在两国政府科学技术合作协定下，与中国航空研究院签署双边民用航空战略合作协议的西方国家级航空研究机构。围绕DLR所属机构布局的研究，对发展我国航空研究机构的建设和发展具有借鉴意义。