在航空发动机的研制过程中，技术创新工作至关重要，直接决定了发动机乃至飞行器的性能能否达标甚至取得突破，关乎国防安全与航空运输效率。

创新是引领发展的第一动力。如果说产品开发是为了企业当下的生存，技术创新则对企业未来的高质量可持续发展至关重要，企业只有不断创新，为客户创造新价值，才能更好地生存与发展。“一代新技术、一代航空发动机”，作为高新技术的“集大成者”，航空发动机的研发涉及大量的技术创新工作，但也普遍存在技术创新未能实现预期目标、研究成果对发动机产品开发支撑不足等问题，对技术创新工作的开展产生了不利影响。针对上述情况，本文分析了发动机技术创新工作存在的主要问题及原因，并针对问题基于七问分析法（5W2H），落实系统工程思想，建立了技术创新的过程，并提出了技术创新相关的注意事项，以期提高创新效能、降低创新风险。

技术创新中的主要问题及原因

当前，航空发动机技术创新工作中存在的主要问题具体包括：在研究目标的制定方面，存在目标制定过程不规范、目标不合理等情况，影响后续工作开展及成果应用；在研究过程的管控方面，存在疏于管理的情况，导致研究工作的完整性、适宜性、时效性无法保证，无法有效地应对技术创新工作的不确定性；在研究成果的应用方面，存在“结题即结束”的情况，研究成果应用不充分，技术创新的作用没有充分发挥。

产生上述问题的原因主要为：技术创新的需求不明确，存在与产品开发工作脱节的情况，存在“为了创新而创新”；缺少规范的技术创新过程，技术创新需开展的工作以及完成标准不清晰，过程中的管理工作开展不充分；研究成果的应用策划不充分，应用成效评估不足。

确立技术创新过程

七问分析法由英国陆军首创，可广泛用于改进工作、改善管理、技术开发、价值分析等方面，具体包含WHY、WHAT、WHO、WHEN、WHERE、HOW MUCH、HOW等7个方面。基于该方法，结合航空发动机研制的一般过程，建立航空发动机技术创新过程，如图1所示。技术创新过程将七问对应到4个阶段，以表示相应过程的工作重点及要解决的主要问题。识别新技术阶段，“以终为始”，聚焦未来的应用需求，完成新技术的识别，重点明确为什么需要该项技术（WHY）、需要研究的主要内容（WHAT）；规划新技术阶段，随着应用需求的进一步明确（比如随产品规划的清晰），开展新技术开发的规划工作，重点明确新技术给哪个产品用（WHO）、什么时候用（WHEN）、在哪里进行开发（WHERE）；立项新技术阶段，按照新技术开发的规划，开展新技术的立项工作，重点确定新技术的研究指标要求（HOW MUCH）；开发新技术阶段，对于立项后的新技术，完成开发工作，重点确定怎么做（HOW）。

通过上述4个阶段，从技术创新需要出发，经过“识别—规划—立项—开发”，逐渐缩小创新工作的范围，并逐渐聚焦到预想的应用对象上，最终实现创新成果的应用（见图2）。下文从内涵、目的、工具、要求等4方面对上述过程进行具体说明。

识别新技术

通过识别新技术，瞄准潜在的应用需求，确定未来可应用的新技术，形成技术体系，保障有范围、有牵引的创新。

识别新技术的目的在于：一是理清楚为什么需要该技术，确定新技术的必要性，新技术应有应用需求、初步的应用场景以及相应的牵引指标要求；二是明确技术创新的主要研究内容，在确定技术的必要性后，围绕技术的实现，确定主要的研究内容，并根据研究内容初步确定所需的研究资源，便于后续技术规划工作的开展。

新技术的识别可通过技术体系（又称“技术树”）支撑。技术体系类似于技术的“家谱”，是产品研发全生命周期中可应用的技术的集合（或者说“仓库”），其通常面向产品构建，包括设计、制造、试验/仿真、材料等全部专业，也含适用于多个研发对象的共用技术，是站在产品视角形成的技术“一本账”。根据产品发展的需求和技术发展趋势，系统地识别出可用的新技术，确定可体现技术特征的技术名称，确定技术内涵、技术特征，明确其指标要求、当前的技术成熟度、急迫程度等情况，补充到技术体系中，实现“入库”统一管理，并定期刷新技术体系，作为后续技术创新工作的基础。

新技术的识别应注意以下要求：一是见之于未萌、识之于未发，开展新技术识别的人员应有相当强的洞察力，能够围绕潜在的需求全面、系统地识别出新技术，为后续的产品成功做好布局、抢占先机；二是要特别关注颠覆性创新技术，创新分为渐进式、颠覆性两种，虽然后者更难预见，但其往往会带来颠覆性的影响，甚至直接导致某个产业的消亡，在识别新技术时应特别关注；三是同等关注产品技术和使能技术，产品技术直接决定了产品的成败，但使能技术（比如试验技术、保障技术等）也对产品成败发挥着极大的作用，在识别新技术时要同等关注，还要注意到使能技术一般具有通用性，识别时要注意整合；四是在“滥”与“缺”之间取得平衡，新技术的识别既要保证完整性，又要全力避免引入“屠龙术”，努力实现平衡，以获得较高的效果。

规划新技术

基于产品规划，通过规划新技术，明确技术发展与产品发展的有序关联关系，说明哪个技术将用在哪个产品上，进而布局后续的技术立项和开发工作，保证技术创新工作按既定节奏完成，支撑产品竞争力目标的达成。

规划新技术的目的在于：一是明确技术的应用对象，纳入规划的技术必须有明确的应用对象，并根据应用对象，更新技术指标，明确经费、人力等方面的资源需求；二是明确后续技术创新工作的时间安排，应知悉应用对象的研发工作安排，以便对齐相关工作安排，包括技术最终应用于产品的时间（即技术迁移安排）、达到技术指标的时间、立项启动时间等，用于指导后续的具体工作；三是明确技术创新工作的开展地点，即在哪里开展技术创新工作，如高校、研究院所等，确保有相应的研究力量可以完成技术创新工作。

通过技术规划流程实现新技术的规划（见图3）。技术规划流程的输入包括技术体系、用户需求、组织战略等，基于这些输入，先后开展环境与价值分析、制定技术策略与路标、融合优化、执行等活动，以及相关的研讨、评审、决策，形成技术规划报告，建立技术项目清单（示例见表1）并定期更新，指导后续的新技术立项和开发工作。技术规划的过程中，还将在技术体系的基础上，进一步明确技术项目的技术内涵、技术特征、技术的核心竞争力（含重大特性、竞争力指标等）、技术现状等信息。

表1   技术项目清单示例

新技术的规划应注意以下要求：一是确保技术规划和产品规划的互锁，技术创新是为产品服务的，技术规划应在产品规划的牵引下完成，确保规划出的技术符合产品的发展方向、完成开发的技术可按预期安排迁移到产品中；二是明确后续的技术迁移安排，应按照技术应用对象的研发安排，明确技术的迁移安排及迁移准入条件，以便后续技术立项、开发等工作的有序开展；三是保证技术规划工作参与人员的全面性，规划工作关系到组织未来的发展和产品的成败，影响重大，应组成综合团队开展规划工作，以技术规划角色为核心，纳入产品规划角色以保证互锁，纳入技术合作角色以支持后续立项等工作的开展，同时相关专业领域人员、标准/专利、能力建设、财经等人员也要参与到技术规划中，一方面保证各专业领域技术规划的完整性；另一方面识别出标准/专利、能力建设方面的需求，还要保证后续工作的经济可承受性。

立项新技术

基于技术规划工作输出的技术项目清单和技术规划，对照产品规划，按计划开展新技术的立项工作：进一步明确必要性，形成技术项目开发的任务书；明确技术构想、确定初步技术方案和后续工作策略、计划；分析后续技术开发工作的可行性，保证后续“做正确的事”，为启动新技术的开发工作奠定基础。

在技术规划工作基础上，根据更新后的内外部信息，新技术立项的主要目的是解决技术做到什么程度的问题，在成本、采购、制造、能力条件等方面的约束下，瞄准应用对象，确定更为具体的技术需求/指标、清晰明确的技术构想以及初步的技术方案、更为详细的时间安排，能够为后续技术开发工作提供考核/验收要求，能支持技术开发工作高效地完成。

通过技术立项流程完成新技术的立项，如图4所示，依据技术规划、技术项目清单、产品规划等输入，通过环境与价值分析、需求定义、执行策略制定等，形成技术项目开发的任务书，明确本技术应用到产品中的时间点、交付件、迁移方式等，给出后续技术开发工作流程裁剪的建议，并将任务书移交给技术开发团队，保证开发团队对任务书的准确、全面理解。

新技术的立项应注意以下要求：一是全面分析应用场景、固化技术需求，应根据更新后的产品应用场景及需求，全面分析技术的应用场景，基于应用场景更为系统、完整、具体地确定技术的需求，定义技术的指标、功能、性能、约束等内容，保障“源头”的正确性；二是关注技术方案的确定，立项时应有详细的技术构想，较为清晰的技术架构和初步的技术方案（明确下层的支撑技术和实现方式），能够证明立项的合理性、科学性和后续技术开发工作的可行性，并能确定后续开发工作的难点、重点，初步技术方案的详细程度以能够证明技术需求可实现为准，可以是多个均可行的技术方案；三是与前端、后端密切沟通、协同，立项是规划到开发的重要环节，在开展立项工作时，应和前端的技术规划工作密切协同，同时和后端的技术用户（通常是产品团队）和技术开发团队做好沟通，关注技术的成熟度要求，明确后续向产品迁移的条件，使立项既符合技术规划的要求，也能满足预期的产品使用要求，又能通过后续的技术开发工作成功实现，同时，还要关注采购、制造、能力建设等方面的约束，视情牵引相关技术的发展。

开发新技术

针对立项后的新技术，按照任务书，完成技术的开发工作，为预期的产品提供所需的共用技术、共用模块、样机或相关的设计/制造/试验方案、文档和数据等。开发新技术的主要目的是说明怎么做的问题，即要以明确的技术开发流程，有效应对新技术开发工作的不确定性，保证技术开发的成效。

通过技术开发流程完成新技术的开发，如图5所示。依据技术立项任务书，通过需求分析、方案设计、开发验证等工作，完成技术的开发；通过技术迁移，实现技术在预期产品中的应用，保证互锁的落地，并通过应用情况评估技术研究的效果；通过技术维护，实现推广应用后对技术开发成果的“看护”，包括解决应用中的问题、推动技术优化、决定技术退出应用等。过程中，通过相关的评审和决策，保证开发质量。

新技术的开发应注意如下要求：一是落实系统工程思想，虽然有很强的创新性，但技术开发工作依然应按规范的过程开展，从需求出发，完成设计，并对照需求完成验证，确保需求的有效实现；二是技术创新工作的结束点，需要强调的是，技术开发工作不是在完成验证后就结束的，还包括技术迁移和技术维护工作，尤其是技术迁移工作，对保证技术有效应用和评价技术的应用效果至关重要，还应考虑相关的资源保障，确保技术创新初衷的实现；三是过程中的质量管控，相比产品开发，技术开发的不确定性更高，更应加强过程中的质量管控，做好评审、技术状态管理等工作，充分识别风险和问题，及时决策、止损。

技术创新过程中的注意事项

根据实践情况，建议发动机技术创新工作过程中应注意以下事项。

要全过程落实系统工程思想

系统工程可为技术创新工作提供有效的指导，发挥用规范的过程有效应对不确定性和保证结果的作用。具体来说，在技术创新过程中要重点落实好系统工程如下工作。

一是需求管理，做好需求的识别、更新和更改管理，确保需求的准确性和时效性，保证技术创新工作不偏离目标；二是技术评审，通过技术评审，有效发现风险和问题，保证技术创新工作质量，确保符合预期；三是技术成熟度评价，充分开展技术成熟度评价工作，确保在技术迁移时达到预期的技术成熟度，保证应用效果；四是技术状态管理，通过技术状态管理，确保为应用提供清晰、完整、可追溯的“资料包”，并便于后续的技术升级和改进。

实现技术和产品的互锁、异步开发、有效迁移

技术一定要服务于产品，瞄准产品的需求开展技术创新工作。在识别新技术时，做好技术开发需求和产品开发需求的互锁。在规划新技术时，做好开发节奏的安排并按计划立项，保证技术开发在产品开发的相关节点前完成。还要改变传统习惯，做好技术迁移和维护工作，保证技术的有效应用和价值发挥。

做好技术创新的保障

技术创新工作难度大，失败的可能性较高，必须做好人才、资金、创新文化等方面的综合保障。要培养既有产品意识又有创新意识的人员，提供足够的资金支持，并营造创新氛围，鼓励创新、宽容失败，为技术创新工作的开展提供全面的保障。

做好技术创新的管理工作

技术创新工作不能像产品开发一样管理，应兼顾规范性和灵活性，保证管理工作具备一定的“反应速度”，必要时，“摸着石头过河，走一步看一步”。如采用分阶段评估或螺旋式管理方法，每个阶段都做好验证和评估/评审，按照项目阶段目标评价研究目标的实际达成情况，确定是否进入下一阶段及是否需要调整下一阶段的目标。

结束语

针对航空发动机技术创新的主要问题及原因，基于七问分析法，本文建立了以“识别—规划—立项—开发”为主线的技术创新过程，说明了主要工作内容和注意事项，可指导技术创新工作的开展。为保证技术创新工作的可持续发展，建议围绕技术创新的全生命周期，建立技术创新管理体系，以体系的力量保障工作的规范开展；聚焦全产业链，采用“小核心、大协作、专业化、开放式”的思路，充分利用外部优势力量，内外结合开展创新工作，保证技术创新成果的实用性。

（宁怀松，中国航发沈阳发动机研究所，高级工程师，主要从事系统工程研究、发动机研发体系建设、喷管和排气装置设计技术研究）

参考文献

[1] 夏忠毅.从偶然到必然:华为研发投资与管理实践[M].北京:清华大学出版社,2019.

[2] 赵群力.航空武器装备技术创新发展[M].北京:航空工业出版社,2019.

[3] 程普强.诺斯罗普-格鲁门公司创新发展之路[M].北京:航空工业出版社,2019.