国产电子元器件在航空装备中的应用瓶颈研究

李超

(中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001)

1 国产电子元器件的重要意义

电子元器件是航空装备中电子产品的基本单元，其功能性能和可靠性是关系到机载产品整体指标表现的重要一环。近年来，随着国家重大工程的牵引和国内元器件生产厂家的技术突破，国产电子元器件的工艺和性能水平已经取得了长足的进步，但是，处理器、光电子器件和微波器件等元器件仍然相当程度上依赖进口，“卡脖子”问题仍然十分尖锐。进口电子元器件的使用不仅体现在国家安全和质量控制等方面存在隐患，同时，因禁用、停产等不可控因素造成的保障困难等问题也严重制约了我国航空装备的发展。以美国为首的西方资本主义国家制裁中兴事件和华为芯片事件，警醒我们加强武器装备中使用进口电子元器件的严格管控，提高自主发展水平的工作刻不容缓，意义非常。

2 国产电子元器件应用困难的主要原因

2.1 受用户需求的影响

在型号的立项阶段，使用方在需求方面的分析缺乏系统工程的思想，针对电子元器件的关键性能参数和可靠性以及环境适用性条件等，并未形成明确合理的指标要求。用研双方就需求方面并未在研制协议中落实完整翔实的要求，进而导致器件的生产厂家和型号的实际需求存在一定差距，这样就很好地解释了在装机应用出现较多问题。

2.2 正向设计存在“先天不足”问题

在工程实践中，设计本身存在的缺陷问题是制约国产电子元器件在航空装备中应用的核心部分，也是今后国产化工作需要重点突破的着力点。目前，航空装备中使用的国产电子元器件的研制过程，主要是以仿制同规格进口电子元器件，对标其性能指标参数的模式进行技术攻关，尽量做到国产器件的指标表现与进口器件类似。随着集成电路的规模不断迭代提升，因为知其然不知其所以然，反向设计的难度是相当大的。工作原理呈现出的差异性表现，造成潜在的“先天不足”问题，进口元器件原位替代的要求自然就得不到满足。随着要求的提高和研究的深入，相当一部分伪国产化、空心国产化和包装国产化的器件为国产化道路增加了不小的困难。

2.3 受使用体量和进度周期的影响

客观来讲，国产电子元器件研制进度整体效率并不高。具体到军工领域内的机载设备中，受限于整体的使用批量有限，型号的周期和进度也有严格的要求，在其他型号中“搭车”验证的情况虽然可以安排，但是，相关经费又难以得到保障，所以，目前新研的电子元器件的应用市场就没那么广阔。华为作为国内电子产品的标杆企业，每年有上百亿的研制经费和专门的科研团队投入关键技术的突破中，一旦打破技术壁垒，研制成功，其回报也相当可观，这样就形成了研用产的良性循环。但是，航空装备中的电子元器件更多的是多品种、小批量的生产单元，在技术攻关难度很大的前提下，研究出来的收益也不会立竿见影，在这个环境中，很难在应用市场中有所作为。

2.4 用研双方缺乏应用观念和责任意识

作为航空装备电子元器件的使用方，在明确了国产化的需求后，并没有对后续的应用问题再追踪考虑；而器件的承制单位，对元器件的国产化理念还是局限在先使用进口器件，后续国产器件完成应用验证后再替换的老路，只完成研制任务，而将国产化替代的责任推给了使用方，这样的思想观念和意识将不利于国产器件在航空装备中的应用。

3 国产电子元器件在航空装备中的应用及国产化替代建议

要想针对国产电子元器件在航空装备中的应用及国产化替代的问题对症下药，就要从多个维度进行控制和展开工作，给出针对性强的应对建议，从而有效解决问题。首先，打铁还需自身硬，国产化工作的落脚点还是在技术的提高和工艺的完善，配合行之有效的管理手段和合理的资源调配，结合国家的专项工程，使更多更好的国产器件应用到航空装备中。其次，全面深化用研双方的责任意识并将其落实到工程应用中尤为重要。最后，合理规划，通盘考虑，将有限的资源尽可能投入用量大、性能高的通用元件中，优先解决国内已有相关成技术但是还没有成熟产品的器件。

3.1 对关键技术进行科学管理

通过对现有电子元器件的技术状态进行梳理，针对国产化的新研电子元器件，构建一套完善的目录体系，严格明确流程制度，有效地推进研制工作的正确开展，同时，也可以保障航空型号研制更合理的电子元器件工作的顺利开展。

3.2 明确用研双方的权责利

作为电子元器件的使用方，制定全面的顶层管理文件、提供良好的闭环环境和及时的信息交互与反馈对加快国产器件的研制具有巨大的推动作用。而器件的研制单位要注重市场动向，对应用前景比较广阔的电子元器件加大投入力度，通过在应用过程中收集的相关指标表现和缺陷制定具有针对性的功能性能试验，由此积累电子元器件的应用经验，有的放矢，事半功倍。

3.3 调整主要工作思路和方向

传统的国产电子元器件应用验证和国产化替代的思路是在对标的国产器件完成应用验证之前，为保证其功能性能，先使用进口器件，待国产器件完全成熟后，再考虑国产化替代的问题。事实证明，这条路是行不通的。正确的思路应该在设计之初，就立足国产化开展正向设计，通过需求来引导设计，形成良性的工作机制。同时，也要保持清醒的头脑，避免盲目国产化替代和使用伪国产化、包装国产化和空心国产化等所谓的国产器件。

4 结语

作为航空装备实现自主发展的重要范畴，电子元器件的国产化工作显得尤为重要。随着国家专项工程的开展，航空装备中对元器件的国产化率提出了刚性要求。面对国外的技术封锁，依托重点型号，突破技术瓶颈，实事求是地推进国产器件的应用工作，既是大势所趋，更是民生之要。