? ? ? ? 2021年11月18日，2021年兩院院士增選結(jié)果正式揭曉。航空工業(yè)沈陽所項目總設計師、“鶻鷹”飛機常務副總設計師、飛行器新概念結(jié)構(gòu)航空科技重點實驗室主任王向明，當選中國工程院院士。王向明是飛機機體平臺結(jié)構(gòu)設計領軍人物，航空工業(yè)集團增材制造專業(yè)首席技術專家。【本文內(nèi)容轉(zhuǎn)載《科學中國人》2021年3月刊封面人物，若有侵權(quán)，聯(lián)系刪除】

一、“沒有什么是一成不變的”

? ? ? ? “飛機結(jié)構(gòu)設計是一項創(chuàng)造性工作，沒有什么是一成不變的”，這是沈陽飛機設計研究所（以下簡稱“沈陽所”）項目總設計師王向明經(jīng)常掛在嘴邊的一句話。他從事飛機結(jié)構(gòu)設計已經(jīng)30多年，主持和參與了多個型號戰(zhàn)機結(jié)構(gòu)的設計工作。

? ? ? ? 在國際社會高度競爭發(fā)展的今天，無論是國家安全，還是經(jīng)濟建設，都要依靠強大的國防力量作為后盾。有實力，才有底氣。先進戰(zhàn)機作為航空武器裝備克敵制勝的重要因素，更是我國廣闊海空疆域安全保障的重要支撐。

? ? ? ? 迄今為止，戰(zhàn)機已經(jīng)發(fā)展至第五代，例如美國F-22、F-35，俄羅斯蘇-57等。但王向明指出，無論哪一代戰(zhàn)機，都離不開機體結(jié)構(gòu)。機體結(jié)構(gòu)構(gòu)成了飛行和裝載平臺，是影響飛機戰(zhàn)技性能和飛行安全的關鍵因素。機體結(jié)構(gòu)通常占飛機空機重量的45%以上，比例高、影響大?，F(xiàn)代戰(zhàn)機結(jié)構(gòu)普遍存在著兩類棘手的問題——新機研制普遍超重、服役型號頻繁開裂。超重通常達8%以上，這樣算下來，輕則數(shù)百公斤，重則甚至上噸，而疲勞開裂約占外場損傷總量的80%。這兩類問題影響極大，其中結(jié)構(gòu)超重會降低飛機戰(zhàn)術、技術指標，使飛機變得笨重、航程變短、掛載武器減少；疲勞開裂則會直接影響飛行安全，降低服役戰(zhàn)機的完好率、出勤率。

? ? ? ? 王向明介紹，結(jié)構(gòu)設計通常采用先進技術手段來挖掘潛力，例如優(yōu)化、數(shù)字化等精益設計，復合材料、鈦合金等先進材料替換，高效數(shù)控加工、焊接、超塑成形、3D打印等先進制造工藝應用等，但他同時感嘆，重量和壽命指標已達極致，觸及“天花板”，甚至發(fā)展至沒有飛機不超重、沒有型號不開裂的境地。即便航空技術先進的西方發(fā)達國家，同樣也面臨著如此窘境。

? ? ? ? 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)伴隨四代戰(zhàn)機已走過70多年，經(jīng)歷了經(jīng)驗設計（繼承設計）、等代設計、精益設計。半個多世紀以來，結(jié)構(gòu)設計/分析方法、計算機/數(shù)字化技術、先進材料/制造技術發(fā)展迅猛，但結(jié)構(gòu)自身發(fā)展較慢，相對滯后，超重、開裂仍是設計師們最為頭疼的問題。

戰(zhàn)機傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的弊端長期難以突破源自于飛機結(jié)構(gòu)的異常復雜。王向明為記者一一分析，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)零件多、重量大、危險部位多、連接異常復雜。結(jié)構(gòu)型式單一，零部件離散，以接頭連接、鉚接/螺接為主，涉及十余個大部件、上百種工藝、數(shù)萬個零件、數(shù)十萬個標準件，連接過多導致結(jié)構(gòu)超重、疲勞薄弱環(huán)節(jié)增多。

? ? ? ? “飛機結(jié)構(gòu)設計是個老專業(yè)，結(jié)構(gòu)形式多年不變，可以說‘耳熟能詳’，非常‘經(jīng)典’。我們以往所做的結(jié)構(gòu)設計除了畫圖、CAD建模，沒有更多事情可做，諸如強度、壽命、隱身功能、可制造性、可維護性等屬性主要依賴其他專業(yè)。久而久之，結(jié)構(gòu)設計就只以結(jié)構(gòu)畫圖/建模示人，以至于很多同行、領導都誤認為結(jié)構(gòu)設計的核心工作只是畫圖、建模。評價結(jié)構(gòu)設計師的標準也就成了看誰把圖畫得漂亮，畫得快，畫得準。”王向明的話語中充滿了無奈。

? ? ? ? “畫圖、建模僅僅是設計思想的表達，而逐一準確地定義零部件各方面的屬性才是真正意義上的飛機結(jié)構(gòu)設計，結(jié)構(gòu)技術必須要創(chuàng)新發(fā)展，才能支撐新一代戰(zhàn)機研制！”盡管不被外界所了解，但這是王向明經(jīng)常告誡自己團隊成員的一句話，也是他在30多年職業(yè)生涯中執(zhí)著追求的技術方向。

? ? ? ? 王向明曾在原總裝先進制造技術專業(yè)組做專家20余年，多年研究工作的積累使他深刻認識到，飛機結(jié)構(gòu)的研制長期采用串行“孤島”模式，設計與制造脫節(jié)，閉門造“圖”，設計技術發(fā)展沒有原動力，被迫借鑒、繼承老舊結(jié)構(gòu)，超重、開裂周而復始。所謂“一代飛機、一代技術”，新一代戰(zhàn)機研制需要與之相稱的結(jié)構(gòu)技術支撐?！拔也幌嘈?，用老舊飛機結(jié)構(gòu)能搞出新一代戰(zhàn)機！”王向明如是感慨。

? ? ? ? 先進制造技術的迅猛發(fā)展為飛機結(jié)構(gòu)創(chuàng)新提供了契機，何不利用這些先進制造工藝來發(fā)展自己的設計技術呢？王向明無時無刻不在思索著。飛機結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計/制造一體化的技術方向應運而生，他由此提出基于先進制造量身定做“四化”創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，即新概念結(jié)構(gòu)——大型整體化、構(gòu)型拓撲化、梯度復合化和功能結(jié)構(gòu)一體化，以實現(xiàn)高減重、長壽命、多功能、低成本、敏捷制造，進而支撐新一代戰(zhàn)機型號研制。

? ? ? ? 不難看出，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)以畫圖/建模為主的串行設計模式已無法支撐“四化”新概念結(jié)構(gòu)設計。為此，王向明早在2003年就提出了建立結(jié)構(gòu)實驗室的設想，試圖以實驗室作為載體，打通設計制造一體化的全技術鏈條，同時為激發(fā)設計員創(chuàng)新靈感提供研發(fā)平臺。他積極宣傳，四處呼吁，克服重重困難，歷時10年堅持不懈，不斷用重要研究進展和標志性成果打破“偽命題說”，終于創(chuàng)建了“飛行器新概念結(jié)構(gòu)航空科技重點實驗室”“遼寧省增材制造共性技術創(chuàng)新中心”等研發(fā)平臺，這是國內(nèi)首家用于飛行器結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計/制造一體化的研發(fā)平臺，專門用以孵化飛機新概念結(jié)構(gòu)，先后成功申請立項了飛行器結(jié)構(gòu)領域唯一的國防原“973”項目、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)探索項目、先進制造技術集成驗證項目等，為沈陽所乃至全行業(yè)結(jié)構(gòu)技術的發(fā)展貢獻力量。

二、不走尋常路，突破“天花板”

? ? ? ? 從一個奇思妙想的產(chǎn)生，到技術驗證，再到技術成果的取得和應用，王向明的研究之路并非一帆風順。在新概念結(jié)構(gòu)研究過程中，就必須要面對“既要設計得出，也能造得出，并保障使用安全”等重重問題的挑戰(zhàn)。

? ? ? ? 飛機傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計主要采用串行模式，類似流水線，分別以“孤島”形式存在，無法適應“四化”新概念結(jié)構(gòu)技術帶來的挑戰(zhàn)。為此，王向明提出多約束協(xié)同設計方法，即將強度/剛度、壽命、功能、維護、材料、制造、周期等屬性約束均前移至設計源頭，用其設計許用值構(gòu)建多約束設計域，搭建創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設計的“舞臺”，以增強工程可實現(xiàn)性。

? ? ? ? 王向明基于多約束協(xié)同設計方法，發(fā)明了無接頭連接的翼-身整體大部件。傳統(tǒng)機翼與機身是分開的，采用很強的接頭和大規(guī)格螺栓進行連接。該連接區(qū)域是全機關鍵部位，重量大、應力集中嚴重，多采用高強度鈦合金或高強鋼來保障安全。另外，傳統(tǒng)機翼-機身組合接頭占用空間大，凸出理論外形，必須“鼓包”，直接否定先進氣動/隱身布局。通過弱化應力集中、使參與區(qū)最小化（參與區(qū)是非承載的“偷懶區(qū)”）、消除接頭連接，建立了翼-身整體大部件。這種大部件的零件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)完整性好，采用鋁合金即可滿足要求，而且能大幅度減輕結(jié)構(gòu)重量，增加裝載燃油，但存在可制造性、裂紋擴展抑制和可維護性等難點。

? ? ? ? 針對可制造性，王向明提出了鋁合金加強框-翼梁整體件設計/制造一體化方法。選用鋁合金預拉伸厚板，通過殘余應力對稱釋放、優(yōu)化機加工藝路徑，實現(xiàn)大長細比框-梁整體件機加翹曲變形有效控制。同比傳統(tǒng)鈦合金框梁組合結(jié)構(gòu)，零件減少一半，減重超過1/3。

? ? ? ? 針對確保壽命安全的裂紋擴展抑制，王向明提出長壽命金屬層合結(jié)構(gòu)設計方法。鈦合金是現(xiàn)代戰(zhàn)機結(jié)構(gòu)的骨干材料，多為主承力結(jié)構(gòu)。但是，鈦合金也存在著相應的弱點，當應力水平高于某臨界值時，裂紋失穩(wěn)擴展現(xiàn)象普遍，即擴展過程極短，會毫無跡象地瞬間斷裂，導致結(jié)構(gòu)壽命安全存在較大隱患！美國的Ti-6Al-4V ELI超低間隙元素鈦合金、國內(nèi)TC4-DT損傷容限型鈦合金等就是針對這類問題研制的，雖然有所緩解，但問題仍然存在。而王向明則另辟蹊徑，基于擴散連接制造技術提出了鈦合金層合結(jié)構(gòu)設計方法，即將鈦合金板材逐層累積疊加擴散焊為一個整體，通過適當布置非焊合區(qū)，迫使裂紋擴展路徑“拐彎”，以此延長裂紋擴展壽命。他在研究過程中發(fā)現(xiàn)了裂紋擴展“平臺”特征，據(jù)此發(fā)明了鈦合金層合結(jié)構(gòu)，使裂紋擴展壽命顯著延長。另外王向明還提出了基于特種加工的金屬梯度結(jié)構(gòu)設計方法，使好鋼用在刀刃上，并發(fā)現(xiàn)了裂紋擴展“拐點”特征。據(jù)此發(fā)明鈦合金梯度梁肋結(jié)構(gòu)，使減重和壽命取得顯著收益。

? ? ? ? 無接頭連接的翼-身整體大部件在帶來顯著收益的同時，也面臨內(nèi)部系統(tǒng)維護安裝通道所需的開口較多進而破壞整體性的矛盾。例如，機身整體油箱需要在上表面開設數(shù)十個維護開口/口蓋進行例行維護。開設眾多開口/口蓋，使整體大部件的優(yōu)勢蕩然無存。為此，王向明基于黏彈性材料界面庫倫摩擦最大、臨界比壓最小、橡膠板與密封劑嚙合匹配，提出嚙合密封結(jié)構(gòu)設計方法。發(fā)明的整體油箱干態(tài)嚙合密封結(jié)構(gòu)壁板可反復拆裝，整體開閉，關閉時密封，開啟時維護，使口蓋數(shù)量銳減2/3。傳統(tǒng)密封采用的是一次性密封“死結(jié)構(gòu)”。嚙合密封結(jié)構(gòu)規(guī)避了大量開口破壞結(jié)構(gòu)整體性的矛盾，同時減少了縫隙階差，改善了氣動和隱身。有趣的是，王向明最初的原理驗證是用家里的鋁質(zhì)飯盆完成的，至今仍存放在他的書柜里，雖歷經(jīng)26年之久，但里面的水仍然默默地守候著，訴說著曾經(jīng)的故事。這個簡陋的原理件雖然其貌不揚，但在王向明的心里卻貴如千金。

? ? ? ? 此外，通過多約束設計創(chuàng)新研制的翼-身整體大部件實現(xiàn)減重1/4以上、疲勞危險部位減少3/4，機翼燃油增加100多公斤。

? ? ? ? 王向明還提出了高顫振速度鉸鏈式平尾機構(gòu)/結(jié)構(gòu)一體化設計方法。平尾是飛機飛行平衡配平的核心部件，一旦顫振發(fā)散到釀成墜機后果不堪設想，所以要盡量提高顫振速度。傳統(tǒng)平尾顫振由多種因素耦合交織在一起，提高顫振速度困難而復雜，甚至不得不增加配重進行調(diào)節(jié)。另外，傳統(tǒng)平尾的轉(zhuǎn)軸尺寸較大，很難布置在機體尾部狹小空間內(nèi)，必須“鼓包”，由此導致氣動和隱身性能惡化。基于解耦簡化，給舵機并聯(lián)一套平衡桿來平衡驅(qū)動載荷，傳給機身的載荷僅剩5%，即剝離機身支持剛度耦合作用。用鉸鏈軸代替大直徑轉(zhuǎn)軸，它只傳剪，即剝離傳統(tǒng)大直徑轉(zhuǎn)軸彎/扭耦合作用。只需調(diào)節(jié)平衡桿參數(shù)，即可獲得顫振速度目標值，使抗顫振設計實現(xiàn)解耦簡化。揭示了該平尾顫振速度響應規(guī)律，研制的鉸鏈式平尾部件顫振速度提高1/3，平尾減重1/5，轉(zhuǎn)軸直徑減少2/3。

? ? ? ? 王向明率領團隊將上述研究內(nèi)容進行了充分技術驗證，成功實現(xiàn)了工程應用，突破了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)重量和壽命的極限束縛，打破了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)“天花板”，“新型戰(zhàn)機新概念結(jié)構(gòu)與快速試制技術”項目一舉獲得國家技術發(fā)明獎二等獎。

三、敢為人先，打印奇思妙想

? ? ? ? 同傳統(tǒng)機加減材、鍛鑄與鈑金成形等工藝相比，增材制造（俗稱3D打?。┑摹吧L”特性為結(jié)構(gòu)設計拓寬了自由空間，可作為飛機結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的孵化器，因此受到國內(nèi)外工業(yè)界高度重視。工業(yè)發(fā)達國家均將其視為國防現(xiàn)代化和作戰(zhàn)能力提升的重要支撐。

? ? ? ? 王向明介紹說，飛機結(jié)構(gòu)增材制造的應用研究迄今已開展30多年，但應用范圍、數(shù)量規(guī)模仍受局限，國內(nèi)外僅有幾種型號飛機在少量應用，且以次承力件為主，例如波音787、空客A350等。盡管增材制造在控形、控性和工藝裝備等方面已取得重大突破，但由于缺少創(chuàng)新設計方法引領，單純套用鍛鑄件優(yōu)勢不大，即想用但不太會用；另一方面，缺少性能評定/驗證方法支撐，壽命安全說不清，即想用但不太敢用。二者被美國聯(lián)邦航空局列為增材制造應用技術的主要難點之一。

? ? ? ? 早在2003年，王向明就與北京航空航天大學的王華明教授（2015年當選中國工程院院士）開展密切合作，共同為飛機結(jié)構(gòu)件“量身定做”，即常說的設計/制造一體化。那段時間，二人幾乎每周都要湊在一起研究討論各種各樣的技術問題，心無旁騖、全神貫注。甚至發(fā)生過兩人中午到餐廳吃飯，由于討論問題過于投入，直到下午兩點，竟然忘記了點午餐的趣事。

? ? ? ? 王華明教授率先在鈦合金大型復雜主承力件激光熔化沉積控形、控性、裝備、標準等方面取得重大突破，而王向明考慮更多的則是如何實現(xiàn)創(chuàng)新設計、確保使用安全，著重解決3D打印面臨的“會用、敢用”的問題。

? ? ? ? 王向明借助在原總裝先進制造專業(yè)組擔任增材制造責任專家的機遇，規(guī)劃出基于增材制造的大型整體化、構(gòu)型拓撲化、梯度復合化和功能結(jié)構(gòu)一體化等飛機新概念結(jié)構(gòu)領域，主導系統(tǒng)級技術開發(fā)與工程化驗證，做前人不敢做的事，開始走上打印奇思妙想的逐夢之旅。

? ? ? ? 他基于發(fā)明的增材熔合連接方法，提出多種增材主承力結(jié)構(gòu)設計方法，即通過增材熔化沉積填充，一邊成形、一邊連接，將兩個構(gòu)件合并為一個整體，使構(gòu)件做得更大、更復雜。其中具體包括殘余應力臨界值仿真預測、離散分區(qū)成形、去除殘余應力、增材熔合連接，涵蓋創(chuàng)新設計、性能評定、工程驗證等。與焊接的區(qū)別是，突破厚度限制，力學性能與母材相當，近似“無痕”連接。研制出框-梁等多種整體主承力結(jié)構(gòu)，拓展法向復雜承載維度。

? ? ? ? 針對熔合連接區(qū)疲勞特性評定，王向明提出當量應力集中系數(shù)法。將熔合連接區(qū)內(nèi)部細觀缺陷打包，與母材宏觀應力集中當量等效，利用名義應力法確定當量應力集中系數(shù)值和壽命算法，以此作為疲勞和工藝質(zhì)量評價判據(jù)。針對疲勞壽命安全，王向明建立工程化驗證專用模式，與傳統(tǒng)積木式驗證不同的是，力學性能考核與工藝過程循環(huán)迭代，這樣可及時暴露性能缺陷，加快改進，使增材制造主承力結(jié)構(gòu)件的壽命安全保障有了技術支撐，進而解決壽命安全風險控制難題。

? ? ? ? 拓撲結(jié)構(gòu)是公認的輕量化結(jié)構(gòu)，減重效率可近一半，具有極大應用潛力，受到工程界的普遍關注。王向明認為，拓撲結(jié)構(gòu)屬靜定結(jié)構(gòu)范疇，任一分支失效都將導致總體破壞。壽命安全如何保障？為此，他提出按壽命設計和穩(wěn)定性設計所產(chǎn)生的強度裕度等效面積作為裂紋擴展容限區(qū)域，分不同情況建立拓撲結(jié)構(gòu)局域損傷容限設計準則。針對拓撲結(jié)構(gòu)機加難點，他還提出了增材快速成坯加表面熔凝精整的低成本工藝方法，機加量減少70%，制造成本也得到降低。

? ? ? ? 上述研究解決了增材主承力結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計難題，成效顯著，零件數(shù)量減少2/3、結(jié)構(gòu)減重1/5、疲勞壽命增加1/3。“飛機鈦合金大型復雜整體構(gòu)件激光成形技術”獲得了國家技術發(fā)明獎一等獎的殊榮，這一項目由沈陽飛機設計研究所負責設計驗證，北京航空航天大學負責制造。

? ? ? ? 王向明介紹，選區(qū)熔化增材制造技術可打印出內(nèi)部形狀復雜的輕質(zhì)功能件，但常規(guī)點陣結(jié)構(gòu)的節(jié)點承載能力大都不滿足飛機功能結(jié)構(gòu)要求。為此，王向明將點陣結(jié)構(gòu)的節(jié)點半徑作為設計變量，通過形狀優(yōu)化降低應力集中和重量，由此建立多種拉壓承載型節(jié)點強拘束微桁架單胞。他提出節(jié)點剪切強度計算方法，發(fā)現(xiàn)敏感設計參數(shù)（微桿半徑），并據(jù)此建立有效設計手段；打印出散熱器、格柵等多種高效功能件，解決了增材高承載功能結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計難題。功效實現(xiàn)質(zhì)的飛越，功能效率提高一倍、減重近2/5、零件減少95%。

? ? ? ? 另外，據(jù)王向明介紹，飛機戰(zhàn)損/戰(zhàn)傷比為1∶20，結(jié)構(gòu)戰(zhàn)傷占近90%，若無法及時搶修即相當于戰(zhàn)損。對此，他提出了補強幾何應力集中/填充復合應力集中最小的修理設計方法、浪涌偏差修正方法，建立“四快”修復流程與數(shù)據(jù)庫——設計、評定、制造、修復。主持完成了3類材料、9類構(gòu)件的地面靜態(tài)、搖擺動態(tài)環(huán)境下的工程驗證，為保持艦載機完好率提供技術途徑。

? ? ? ? 上述成果應用于多個型號項目，單機用量達復合材料用量的1/7，含5種工藝、9種材料。開辟了增材構(gòu)件在飛機上工程化應用先河，實現(xiàn)了質(zhì)的飛越，應用進程保持領先，使我國成為唯一實現(xiàn)增材制造構(gòu)件在飛機上規(guī)模化應用的國家。王向明領銜的“基于增材制造的飛機結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計與工程應用”項目由此獲得了國防科技進步獎一等獎。

四、厚積薄發(fā)，只為一飛沖天

? ? ? ? 航空工業(yè)集團審時度勢，決策研發(fā)第五代中型戰(zhàn)機——“鶻鷹”?？傇O計師孫聰（2015年當選中國工程院院士）慧眼識人、甘當伯樂，將該型號常務副總設計師的重擔壓在王向明肩上。任務重大、使命光榮。王向明絲毫不敢懈怠，雙管齊下，一手帶領團隊全力以赴開展設計工作，一手研究如何“好、快、廉”把飛機造出來。他深入系統(tǒng)地研究了有關新機研制的特點，規(guī)劃出獨具特色的新機快速試制模式與技術體系，并得到總設計師和項目總指揮的鼎力支持。

? ? ? ? 新機研制通常分為驗證機與工程發(fā)展型兩個階段，其中驗證機階段需要多次迭代、快速驗證、快速完善。而國內(nèi)沒有新機快速試制機制，主要采用串行批產(chǎn)模式，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為主、工裝模具較多，不適合快速響應和頻繁設計更改，急需建立快速響應研制新模式，但對其技術和方法缺乏認知。

? ? ? ? 王向明提出了“協(xié)同設計/制造前移”的快速試制模式，貫穿全流程。即多專業(yè)協(xié)同建模以統(tǒng)一數(shù)據(jù)源；集中參數(shù)優(yōu)化以提高計算精度；聯(lián)合產(chǎn)品定義以提高設計效率；制造技術前移，邊設計、邊制造，來縮短研制周期。

? ? ? ? 同時，王向明基于多年預研成果積累，通過優(yōu)化組合/剪裁、補充完善，建立設計/制造一體化的快速試制技術體系。包括創(chuàng)新結(jié)構(gòu)支撐、三維/優(yōu)化設計、無模/敏捷制造、通用/柔性裝配、隱身表面高精度控制等技術。

? ? ? ? 為了化解潛在風險，王向明一邊積極組織進行模擬驗證，另一邊全力推進飛機快速試制。所采取的邊設計、邊制造的并行協(xié)同模式使得某時段內(nèi)的工作量倍增，超負荷的工作壓力幾乎將王向明的身體壓垮，最緊張的時候，他曾經(jīng)在早八點到凌晨兩點之間，先后8次往返設計所和工廠！因長時間在試制現(xiàn)場，王向明甚至被工藝員戲稱為（快速試制中心的）“更夫”。

? ? ? ? 這期間還有一次更加驚心動魄的險情。2012年10月3日下午，王向明從工廠返回家中后不久，感覺到腹部劇痛難忍，一下子暈倒在衛(wèi)生間，失去了知覺。幸虧國慶節(jié)長假期間，妻子和女兒都在家中，發(fā)現(xiàn)異常急忙施救。王向明的妻子是從事藥品檢驗工作的，有一點醫(yī)護常識，及時采取了有效施救措施，不然后果難以預料。

? ? ? ? 艱苦的付出終于獲得了豐碩回報，換來“鶻鷹”成功首飛！當飛機平穩(wěn)著陸的那一瞬間，王向明和他的團隊成員激動相擁，眼里噙滿淚水，內(nèi)心深處迸發(fā)出一個聲音——“義鶻沖天伴夢飛！”

? ? ? ? “鶻鷹”快速試制創(chuàng)造并保持了多項紀錄：全機重量控制精度提高一個數(shù)量級；危險部位減少一半；結(jié)構(gòu)件/工裝減少一半，設計制造縮短1/4。航空工業(yè)集團評價：該快速試制模式取得一系列技術創(chuàng)新的突破。為后續(xù)型號裝備立項研制夯實了基礎，并憑借“新型戰(zhàn)機新概念結(jié)構(gòu)與快速試制技術”項目獲得了國家技術發(fā)明獎二等獎。

? ? ? ? 航空報國的夢想讓王向明一路披荊斬棘，用技術創(chuàng)新推動著我國航空事業(yè)的發(fā)展，實踐著科技強軍的使命。王向明與團隊所取得的研究成果改變了飛機結(jié)構(gòu)設計與研制的傳統(tǒng)模式，突破傳統(tǒng)極限束縛，為我國成為世界唯一實現(xiàn)增材制造構(gòu)件在飛機上規(guī)?；瘧玫膰易龀隽酥匾暙I。多年的堅持，也讓他和團隊贏得了眾多的榮譽，先后榮獲了國家技術發(fā)明獎一等獎和二等獎、國防科技進步獎一等獎、航空航天月桂獎、航空報國金獎、遼寧省先進工作者、遼寧省五一勞動獎章、遼寧省十大創(chuàng)新能手、沈陽市勞動模范等一系列獎勵與榮譽。以他的名字命名的“王向明勞模創(chuàng)新工作室”先后成為遼寧省級、航空工業(yè)集團級勞模創(chuàng)新工作室。面對榮譽和稱號的接踵而來，王向明將其視為組織上的鼓勵和繼續(xù)前進的動力，而在他心中排在第一位的永遠是黨和國家賦予他在飛行器結(jié)構(gòu)技術發(fā)展路上不斷突破的崇高事業(yè)。

? ? ? ? 日復一日，年復一年。就是這種在外人看起來清苦而又艱辛的科研之路，王向明走在其間卻并不覺得寂寞和辛苦。“在工作中尋求樂趣”一直是王向明奉行的工作理念。他始終將此視為國家使命，一刻不曾懈怠?！白龅脮r間久了，生活、興趣、專業(yè)、家庭全都注入在這里面了。對于飛行器結(jié)構(gòu)設計的探索已經(jīng)融入了我的一生，這輩子只想做好這一件事。如果有下輩子，我還會選擇飛機結(jié)構(gòu)設計！”王向明飽含深情地說。

五、專家簡介：

? ? ? ? 王向明，工學博士、研究員、博士生導師。主持或參與多個型號機體結(jié)構(gòu)設計?，F(xiàn)任航空工業(yè)集團沈陽飛機設計研究所項目總設計師、“鶻鷹”飛機常務副總設計師、航空工業(yè)集團增材制造首席專家、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)國防原“973”技術首席、飛行器新概念結(jié)構(gòu)航空科技重點實驗室主任、遼寧省增材制造共性技術創(chuàng)新中心主任。某部先進制造技術專業(yè)組增材制造責任專家。

? ? ? ? 王向明是飛機機體平臺結(jié)構(gòu)設計領軍人物，長期從事結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計與制造一體化研究。先后承擔原總裝、裝發(fā)部、軍科委、科技部、工信部、科工局主管的有關飛機結(jié)構(gòu)設計與制造研究項目20余項，在飛機新概念結(jié)構(gòu)設計、增材制造應用技術、新機快速試制等方面做出重要貢獻。先后獲國家技術發(fā)明獎一等獎、二等獎，國防科技進步獎一等獎2項。授權(quán)發(fā)明專利32件，發(fā)表期刊論文53篇、出版專著5本、撰寫重要研究報告40余篇，大型學術會議特邀報告15次。