立足国需 铸中国航空梦——记国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学航空科学与工程学院教授熊跃熙

本刊记者 祝传海

立足国需 铸中国航空梦——记国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学航空科学与工程学院教授熊跃熙

本刊记者 祝传海

2015年11月2日，C919大型客机总装下线。在历经8年的光阴蹉跎后C919终于破茧化蝶，实现了国产中程干线客机技术突破。自主生产大型客机意味着祖国的高端装备制造业发展到一个全新的高度了，这是历史性的突破。

大飞机是几代中国人的梦想和呼唤，大飞机让几代中国人魂牵梦萦。与建国初期的归国英才一样，“千人计划”特聘专家们怀揣着强烈抱负，渴望用自己所学投身于祖国建设。他们如同潺潺细流逐渐汇聚成股股浪潮，在国家发展进步长河中泛起美丽浪花。他们是中国跻身国际民用航空制造业的希望之星，而且也代表着中国向大飞机制造领域进军的决心。

熊跃熙在办公室

在世界航空业起步阶段，中国曾是唯一与西方相提并论的亚洲国家。当1903年美国莱特兄弟开创人类航空新纪元之时，1911年中国就拥有自制的飞机。时至今日，国产大型客机C919首架飞机总装下线并于今年首飞，预示着中国航空工业一代人的梦想即将实现。在支撑飞机运作的庞大系统中，航空结构——无论是系统结构、发动机结构或者是机身结构，都是飞机的重要组成部分，作为飞机的脉络与骨骼，承载了很多航空人的梦想。这其中，就包括国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学航空科学与工程学院教授熊跃熙。

赤子之心 漫漫归国路

熊跃熙毕业于北航原五系飞机结构强度设计专业并获得学士和硕士学位，尔后在加拿大维多利亚大学获得该校与北航联合培养的博士学位。毕业后，他曾在加拿大国家科学院航空研究所任终身研究员，后历任美国通用电气公司全球研发中心高级工程师、能源集团首席工程师以及航空集团工程部门经理。熊跃熙长期从事大型飞机结构与材料、航空发动机结构以及能源系统结构等领域的研发及技术领导工作，迄今共发表119篇科研论文，指导和培养了众多年轻学者、工程师及研究生，获得过诸多航空领域的荣誉称号。2013年他入选中组部“千人计划”专家。2015年全职加入北京航空航天大学航空科学与工程学院，“我希望回到母校能带动学科建设和人才培养工作，并希望由此带出一批优秀的研究生，培养一支优秀的青年教师队伍。”他在接受记者采访时说。

尽管在国外的工作、科研事业成果卓越，但熊跃熙心中始终有一个归国的梦想。

“我是77届，也就是改革后第一批大学本科生。当时知识青年下放到农村后，能够通过考试进入大学返回学习环境中是非常不容易的。其中一个选拨方法是从工农兵学员里通过特长考试出来，比如医术、外语等。我当年对外语非常感兴趣，就下了一番狠功夫，想以此作为工农兵上大学的一个跳板。没想到77年邓小平复出后情况发生了彻底改变——所有下放到农村的知识青年都可以报考大学。我当时就报考了，但在填写志愿时把上海外国语学院作为第一志愿，湖南大学作为第二志愿。”身为一个湖南小地方出身的孩子，熊跃熙说他当时根本不敢有能考进北京的想法。但考试成绩下来之后，由于成绩优异，熊跃熙拥有了可以调剂到北京的机会。“当时北京航空航天大学的老师来到我家中进行询问愿不愿意去北航上学。我父亲非常高兴，说能去北京当然好了。问到我的时候，我说如果上外能够录取，我就还是去上我的第一志愿。但天意弄人，我的分数还是差了一点，就去了北航，也非常感谢母校当时对我的重视。”

进入北航后，熊跃熙格外珍惜来之不易的学习机会。他刻苦钻研，勤奋学习，连续取得了本科学位和硕士学位，并在1987年成为当时的教委、现在的教育部委派赴加拿大维多利亚大学的首批中加联合培养博士生，师从王俊奎教授和Tabarrok教授。

在国外，熊跃熙让导师赞不绝口。“能够出国学习，自然要抓紧一切机会增加自己的学识。所以在国外的时间虽不能说是夜以继日，可也是分秒必争。这不仅是我的义务，更是我的责任。”现在的熊跃熙谈起当年的事情仍然记忆犹新，“回国答辩时，校长说我‘学得很好’，有继续深造的价值和空间，就签署了一封信件，让我继续去国外做博士后。”

国家改革开放初期，在国内答辩后直接去国外做博士后是不允许的。能够继续深造两年当然是非常值得高兴的事情。年轻的熊跃熙意气风发地回到加拿大，准备完成两年的博士后学习回到母校任教。“我是由北航培养的，希望能早日学成回国为母校做点贡献。”谁知1989年国内外环境发生剧变，熊跃熙只能一直留在国外生活，真正开始了自己国外科研工作生涯。“不能及时回国，是我这辈子最大的惋惜之事。”熊跃熙到现在谈起仍有憾意。

此后的近30年间，熊跃熙不断锐意进取。1990年，他获得英属哥伦比亚大学授予的Killam博士后奖学金并赴该校机械工程系从事力学研究，成为Killam奖学金首个外籍获奖者。1992年至2000年，他受雇于加拿大科学院航空研究所，为终身研究员。他领导航空结构力学小组，负责航空研究所全部结构计算工作，并指导研究生和博士后。

2000年起，熊跃熙受雇于美国通用电气公司（GE），首先在GE全球研发中心任高级工程师和研发项目负责人，后被提升为GE能源集团负责蒸汽轮机结构设计分析的首席工程师，接着调入GE航空集团被提升为航空系统工程部门经理，负责发动机短舱结构分析，建立发展和领导在美国、中国、印度及波兰有近百人的结构设计分析团队，积累了对世界顶级公司设计分析人员的管理能力。回国之前，他全面负责与中国商用飞机公司（COMAC）合作的C919发动机短舱的结构分析。

2010年4月，应国家外专局和ASME邀请，熊跃熙回国参加2010年中美工程技术研讨会，并在先进制造分会上发表关于发展结构设计分析工具的演讲。看到国家的迅速发展，熊跃熙兴奋不已，他加入了国家“千人计划”的回国浪潮。2015年，他回到母校任教，圆了自己近30年的梦想。“心念故土，终不敢忘，蹉跎到现在，才通过契机回到祖国。虽然已到知天命的年纪，但庆幸自己还没到不能动弹的时候，总还是能为母校、为国家出一点力。”

学以致用 助力航空事业发展

无论是国内还是国外，熊跃熙的工作始终围绕航空结构进行，并取得了一系列卓越的成就。在加拿大期间，熊跃熙组建了一支具有一流水平的科研团队，为加拿大航空航天系统多学科设计优化技术的发展做出巨大的贡献。他领导完成了多项与波音公司、美国联邦宇航局、美国空军以及加拿大庞霸叠公司的合作项目。特别是在复合材料结构设计与分析，包括冲击损伤、胶接铆接接头和修补技术、结构疲劳寿命、概率裂纹扩展、失效风险评估和可靠性设计方面等领域，熊跃熙都取得重要科研成果，并发展了多个供实际设计用的计算机软件系统。他还代表加拿大成为北约成员国研究合作组织技术探讨委员会的成员，并且召集成立英语国家间结构失效评估组，建立了更加完善的结构评估系统。

“在加拿大的学习和工作为我之后的科研生涯打下了一个良好的基础。这期间，我利用有限元和计算流体力学进行平行学科分析，实现集成与协调策略开发，进行了技术示范和战略评估，通过计算分析技术和有限元方法，最终完成了复合材料机翼模型的开发。其优化问题的定义涉及结构、空气动力学和气动弹性的研究。”熊跃熙一直记得在加拿大最引以为豪的研究成果：“那是进入加拿大航空所的第一项研究项目，是关于航空复合材料结构受冲击载荷后其承压能力测量系统的研究。这个项目通过建立一个系统，快速评估飞机的航空复合材料层板在受冲击后是否能够继续飞行、还能够飞多久，可以在机场很难做出全面细致繁琐的分析的情况下快速做出结论，具有很强的实用性。”

进入美国通用电气公司（GE）后，熊跃熙主要从事先进设计技术和工具的研究与开发，用以提高航空和能源发动机部件设计的效率和质量。特别在航空发动机燃烧器构件设计的研发方面有所建树，所做工作涉及计算流体动力学、热传导、结构分析、概率疲劳与断裂、复杂工况下结构寿命预估以及多专业结构优化设计，科研成果已用于多种型号航空发动机燃烧器的设计与生产。在燃气轮机方面，提出和建立了一种有效的基于结构运行状态的残余寿命评估方法，可用于结构工作状况的实时跟踪与模拟。他还负责蒸汽轮机结构疲劳与蠕变分析定寿、概率设计以及设计自动化方面的技术开发。

熊跃熙教授

“记得有一次我作为项目经理领导了一个关于流体力学的先进工具项目。但我本人在流体力学方面不太擅长，许多人质疑我的领导资格，最终从这个项目上退了下来。其实我心里是有些不服气的，感觉自己的工作能力受到了质疑。就憋着一口气开辟了另外一个领域的研究，即航空发动机的燃烧器的结构设计研究。所有企业研发资金的投入是要看是否带来实际效益。而最终我们的研究经费从每年20万美元的投入一直做到每年200万美元的投入，也算是证明了我的科研工作能力。”

在此后的多年间，熊跃熙及其团队先后开发了基于ANSYS程序的环形燃烧室结构的设计和分析，建立了一个有中国、美国、印度及波兰的近百个工程师研发团队，开发了短舱部件结构分析。还在中国上海通用电气全球研发中心组建了新的机械工程实验室，并为实验室谋划了远景和战略增长领域，以支持通用电气产品和服务在全球市场的竞争力。

“无论是在加拿大还是美国通用，无论是飞机还是发动机，我的工作都没有离开结构设计相关的内容。现在回到祖国，我也希望能在飞机和发动机的连接部件、在飞机发动机一体化的设计方面，贡献出我的力量。”熊跃熙在接受采访时说道。

归国的工作开展情况并非一帆风顺。“我在企业的研发圈子待的时间太久了，归国后进入了学术圈，需要一定的时间来适应。现在我把培养年轻学者作为现在的重点，也是工作的突破点。”熊跃熙说出了选择回到母校的原因：“虽然我到中国商飞、中航商发的待遇会更好，但是我认为还是要到能够发挥自己更大作用的地方去。目前，我加入了一个教授的项目组，和他共同指导近20个学生开展科研工作，慢慢把我在国外近30年的科研经验传授给学生，我非常满足。”但是熊跃熙也提出了科研期望：“我的经验都是在企业里面锻炼出来的，所以还是希望能借助学校的平台和国内的企业有一定的合作，做一些具有现实意义的研究项目。”

熊跃熙还积极参与北航大型飞机和研究小组的先进结构设计分析中心的建造。他认为，“一个好的平台是科研人员进行科研工作的最大助力，而他最看重的科研品质是踏实做事。现在社会整体气氛浮躁，许多人拿了课题不好好做，对国家、对社会没有任何好处。作为科研工作者，把自己的聪明才智放到真正的工作中去，才能真正体现到科研人员的可贵之处。”下一步，他希望自己能做与发动机消声的相关的内容，在消声方面做出一点研究贡献。他说，“国内外现在对发动机消声的要求越来越高，也越来越严格。如果飞行器的噪声超过某个标准，根本无法起飞，甚至不让进入机场。”

“三维编织复合材料是一种新型的复合材料，是立体编织技术与现代复合材料技术相结合的产物，一直是国内外研究的重点，在以航空航天为代表的高新技术领域里得到了重点发展和应用。而且这种材料目前在国内造价比较低，如果能用三维编织复合材料代替传统的蜂窝结构实现发动机消声，既能够实现研究突破，又能够降低成本产生高价值。”熊跃熙认真地再次阐述自己的理想：“我虽暮年，但仍然想为母校、为国家奉献我最大的力量，这是我和所有科研人员的理想。”