勤勉笃行 求是创新——记北京航空航天大学航空科学与工程学院飞机系党支部书记孙康文

随着我国在“双碳”目标的持续深入推进，太阳能飞行器已成为21世纪研究热点，太阳能循环能源系统作为确保其实现超长航时驻空飞行的重要分系统，是体现我国在航空航天领域实现原始创新的重要支点，更是科技强国发展的重点领域。作为我国知名航空航天学府的科研人员，自2006年起就一直潜心在太阳能飞行器设计领域开展相关研究，他坚守使命，勇于担当，不畏艰辛，勤勉创新，取得了丰硕的成果。他就是北京航空航天大学航空科学与工程学院孙康文老师。

深瞄前沿 勇于创新

随着太阳能飞行器科学研究的日趋成熟、关键技术不断得到突破，太阳能飞行器的领域应用逐步提上日程。为了充分挖掘和发挥该类飞行器的使用优势，孙康文老师适时结合其博士研究成果，开展基于太阳能飞行器的空天地一体化系统综合能力评估研究，可为该类飞行器的应用场景构建、应用模式设计、应用效果量化评估提供技术支持。

在飞行平台的应用中，平台自身的能力越来越多的依赖于在设计阶段的充分挖掘，尤其是针对新研发的飞行平台，如太阳能飞机、平流层飞艇等。如何在设计的初期阶段将飞行平台在不同场景下的应用优势进行充分模拟和系统评估，是现代飞行器研发的重要研究方向。孙康文带领团队基于虚拟现实的平行战场技术、人在环推演与辅助决策技术、分布式虚拟场景协同技术等的综合运用，不仅深入挖掘飞行平台自身的能力，还在不断探索不同飞行平台面向不同场景的多样化应用模式，可进一步支撑面向需求的飞行平台研发。

在太阳能飞行器能源系统智能运控研究中，为实现太阳能飞行器，尤其是临近空间太阳能飞行器的超长航时留空飞行，平台的能源平衡特性受到广泛关注，然而太阳能的区域性、季节性特点又严重影响飞行平台的能力发挥，如何实现能源的高效利用和动态平衡，是太阳能飞行器研究的重要方向之一。孙康文带领团队基于太阳能循环能源系统的模块化参数化建模、可重构循环能源系统的拓扑结构分析与优化、辐照－风场－时间－位姿的四维耦合效应分析，实现对太阳能循环能源系统的优化配置和智能化动态规划，可在保持既有能力的基础上有效降低能源系统在飞行平台上的占比，进而进一步提高平台的综合性能。

在轻量化结构－功能一体化设计与验证研究中，航空界有句名言“为减少每一克重量而奋斗”，飞行平台的载荷能力很大程度上取决于在满足既定力学特性的同时，如何尽可能的降低结构在系统中的重量占比。孙康文带领团队在结合太阳能飞行器低翼载特性的基础上，将太阳能电池、储能锂电池等能源部件的防护结构、固定结构、保温结构等进行轻量化设计，并与承载结构进行结构－功能一体化设计，显著改善了太阳能循环能源在飞行平台上的大规模应用适应性。

多年来，孙康文在科研中心无旁骛、深耕细作。结合科研项目和工程实践，他提出了基于分布式冗余拓扑的轻量化太阳能循环能源系统，解决了飞行器用太阳能电池的轻量化结构设计与应用问题（对应发明专利：一种太阳能电池组件及其制备方法、一种平流层浮空器用柔性网状太阳能电池阵及其研制方法、平流层浮空器太阳能电池阵的整体集成拼装设备与方法、一种散热加强型柔性薄膜太阳能电池隔热与增强复合结构、一种平流层飞艇用太阳能电池阵峰值功率调节系统）、分布式能源拓扑优化及长时工作冗余可靠性问题（对应发明专利：一种平流层电－电混合太阳能飞艇的能源供给系统、一种平流层浮空器供电结构、一种太阳能飞行器邻近互补供配电装置、一种太阳能飞行器供配电装置），打破了国外太阳能飞行器的能源设计技术优势，综合体现了我国在新概念飞行器设计中的原始创新潜力。

此外，作为对高空分布式能源系统拓扑结构的低空拓展应用，孙康文老师提出的“一种车载式系留无人机系统及其能源供给方法”发明专利近年来获得了广泛关注，如今已经许可长沙、天津、杭州三家公司进行应用推广，其应用前景广阔，发展潜力巨大。针对不同形式的新概念太阳能飞行器，孙康文老师还进行了多轮次的原理验证（对应发明专利：一种采用立体化布局设计的太阳能飞行器，一种模块化组合式太阳能无人机设计方案，一种可对日跟踪型太阳能四旋翼飞行器，一种大展弦比飞翼布局太阳能飞机的新操控方式，一种太阳能飞机的制作方法），以探索相关概念方案的可行性，为后续深化研究奠定了基础。

尽管已经硕果累累，但是道阻且长。孙康文深刻认识到，在科技进步与经济发展呈现相互依存、相互促进、相互融合、协同发展的总趋势下，凝聚科技智慧与力量，推动产业高质量发展是必由之路。

砥砺前行 未来可期

作为一名科技工作者，孙康文不忘初心，在科研道路上砥砺前行。用脚步丈量世界，用阅历填补人生，用汗水铸就梦想。截至目前，孙康文作为技术骨干参与国家重大专项项目1项，先后主持国家“863”项目3项，参与国家“863”项目5项；主持国家自然科学基金项目青年基金、面上项目各1项，航天科技创新基金（重点）1项。先后发表学术论文54篇（其中SCI 29篇，含TOP期刊论文6篇）；申请国家发明专利50余项（已获授权37项，含国际专利4项，已转化13项）。获得“2022年度发明创业奖创新奖”二等奖1项（第一完成人），2021年中国产学研合作创新与促进奖－产学研合作创新奖（个人奖），2017年国防技术发明三等奖1项（第一完成人），2012年军队科技进步三等奖1项（第一完成人）。

人才培养 不忘初心

孙康文老师深知“人才作为第一资源，在科技的发展中起着关键作用”。为了培养未来的人才，孙康文倾尽全力，科研开发、教书育人同行并重，因人而异，因材施教，耐心，细心，为国家培养栋梁之材。

在教学方面，孙康文是北航国家级精品课“飞机总体设计”主讲教师之一；“航空器适航基础”、“经典飞机设计实例解析”的主讲教师。曾任第一届“联合杯”大学生先进飞行器总体设计竞赛组委会副主任。先后指导第7届（2014年）、第9届（2016年）“全国节能减排大赛”一等奖项目各1项（太阳能飞行器），“罗麦杯”第三届中国研究生未来飞行器创新大赛一等奖项目（2017年）、“飞鲨杯”第五届中国研究生未来飞行器创新大赛一等奖项目（2019年）、“飞鲨杯”第七届中国研究生未来飞行器创新大赛二等奖项目各1项（2021年）， 第一届“彩虹杯”全国无人飞行器设计大赛一等奖项目1项（2021年），第三届“中航工业杯”国际无人飞行器创新大赛创意奖项目1项（2015年）。孙老师以其卓越的教学魅力以及学术导师的榜样作用，在学生心田播撒知识的种子，静待桃李芬芳，笑看春华秋实。

孙康文主编的《航空器适航基础》成为“教育部高等学校航空航天类专业教学指导委员会推荐教材”，作为副主编的《飞机总体设计》获“教育部高等学校航空航天类专业教学指导委员会推荐教材”、工信部十四五规划教材，“首批全国交通运输类十大优秀云教材”……无数的荣誉加身，鞭策着他在科研和教学之路上砥砺前行。

太阳能作为一种可循环利用的能源，必将受到越来越广泛的关注。展望未来，孙康文也将再接再厉，一往无前，力争在相关领域的研究中取得更为杰出的成果。作为新时代的科技工作者，孙老师始终牢记“空天报国 敢为人先”的北航精神，心怀“国之大者”，在建设教育强国、实现民族复兴的伟大征程中，始终以主动的意识、有为的选择、奋进的姿态深度融入，在奋力谱写中国式现代化教育新篇章中贡献力量！同时为我国太阳能飞行器的研究事业继续做出更大的贡献！（文／李杰）

专家介绍

孙康文，男，副教授，北京航空航天大学航空科学与工程学院飞机系党支部书记，博士生导师，“科学中国人”（2018）年度人物，英国克兰菲尔德大学访问学者，曾任北航无人系统研究院临空所党支部书记。兼任中国航空学会应急救援分会副总干事、中国航空学会浮空器分会委员、教育部飞行器设计与工程专业虚拟仿真教研室工作委员会委员、全国航空工业职业教育教学指导委员会委员、全国信息技术标准化技术委员会信息技术服务分技术委员会委员、中国电源与新能源行业专家智库高级专家。主要从事飞行平台综合能力评估与体系推演、太阳能飞行器能源系统设计与智能运控、轻量化结构－功能一体化设计与验证等方面研究。（李杰）