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上海“智造”顿级飞行模拟机填补国内空白 “一飞冲天”背后是广阔的产业前景

时间:2021-06-07浏览:10来源:上海科技报作者:吴苡婷

走进上海工程技术大学飞行学院的一间空旷高大的实验室。走过舷梯,躬身走进由多根支架支撑的白色小房子,就进入了一个模拟飞行的世界。这里不仅能模拟起飞、降落等各场景,还能仿真出雷暴天气、玻璃破裂、失重状态等多种紧急状态,训练飞行员的应变能力,为未来飞行员提供最逼真的实战平台。

近日,这台“叠737-800飞行模拟机通过国家民航局D级鉴定。专家们一致认为,这台模拟器在系统集成、航电仿真、环境建模等关键技术上取得重大突破,达到国际先进水平,填补国内空白。上海市属院校上海工程技术大学也一举成为国内首家拥有D级飞行模拟机完全知识产权的高校,站在了航空技术发展的潮头。

缘起于配套中国大飞机

飞行模拟机是能够复现飞行器及空中环境并能够进行操作的模拟装置。早在1929年,美国的爱德华·林克就设计出世界上第一台机械式的飞行模拟机,称为林克机。现代的飞行模拟机已经成为计算机、机械、电气、电子、自动控制、液压、光学等技术于一身的复杂、精密的高科技设备。

飞行模拟机技术与大飞机技术同行,过去该项技术一直掌握在发达国家手中。飞机的驾驶与汽车不同,因为成本很高,教员无法长时间带学员在空中实战飞行,飞行模拟机就成为了训练飞行员的重要装备,D级飞行模拟机是最高级的一种飞行模拟机,其飞行训练时间被国际民航领域认可。一般来说,美国波音和欧洲空客在销售飞机时候,会配套销售D级飞行模拟机,一般是15-20架同一机型的飞机会配套一台相应的D级飞行模拟机,用于飞行员实际飞行前的训练。

飞行模拟机上的训练至关重要。上海工程技术大学相关技术人员告诉记者,中国机长刘传健,当时能够进行正确的操作,确保了100多名乘客的性命无虞,正是得益于以往飞行模拟机的仿真训练。

2008年中国商飞集团成立,中国开始了建造大飞机的征程。2010年,上海工程技术大学联合国内科研院所,建立了研发团队,成立了上海飞行仿真技术研究院,随即启动了D级飞行模拟机的研发工作。

部分参数超过发达国家水平

十年磨一剑,上海飞行仿真技术研究院完成了从固模动模最终实现“顿级模拟机的技术研发叁级跳。

据介绍,目前工程大的科研团队已经建立了飞行模拟机最高标准D级的系统集成架构,解决了核心飞行数据解析、闭环精准装配、混合实时网络构建、自动检验测试软件开发等技术难题。

其中团队首创了数字矩阵多路语音通信系统,构建了一种基于光栅图形与分部渲染技术的双冗余架构;自主研发了传感器级仿真精度的导航模块、ARINC708协议气象云图和地形信息的综合显示系统、通信等核心航电软件的建模仿真;首次实现机场区域叁维流场实时仿真,攻克了飞机在机场区域低空飞行时遭遇风切变等复杂大气环境难以精细建模的难题;创造性提出基于四级参数转换的多通道声音实时融合算法、频率响应曲线补偿算法,完成声音系统精准仿真;采用有限元分析方法提取加速度功率谱密度中的主要频率点和特征影响参数,建立动感特效仿真模型……各项技术指标达到了国内外同类模拟机技术的领先水平,某些技术参数甚至高于国外D级模拟器的标准。

上海工程技术大学领衔的大中型飞机飞行模拟系统关键技术及应用项目获得2019年度上海科技进步一等奖。

工程大校友、我国首架国产大飞机C919首飞机长蔡俊在模拟器中体验后表示,仿真度非常高,这对于我国飞行员训练培养而言,是一个新开端。学员可以在中国自主研发的飞行模拟机上感受飞机运动的惯性特性,以及演练故障处置。

自主研发将助力航空产业发展

作为上海唯一一所培养民航飞行员的高校,依托 “叠737-800飞行模拟机的研制,上海工程技术大学为列入国家卓越工程师教育培养计划的飞行技术专业学生提供了优质的飞行训练平台,已有2017级和2018356生次进行了模拟飞行实训,总飞行时数428小时,目前,170位经过飞行训练的学生已就职于各家航空公司。

不仅可以为中国航空培养更多优秀的人才,D级飞行模拟机对于中国航空产业的未来推动力也同样不可小觑。

据悉,国际上的D级飞行模拟机每台售价高达1.2亿元,此次上海智造”顿级飞行模拟机的研发费用也接近7000万元,一旦批量生产后将创造巨大的经济效益。

相关技术人员告诉记者,目前中国自主研发的C919飞机正在试飞阶段,但是目前接到的订单数量已经超过1000架,未来科研团队将和上海商飞合作,在获得完整的飞行数据包后,利用“叠737-800飞行模拟机研发获得的科技成果,自主研发C919飞机的D级飞行模拟机,为中国大飞机进行完美配套。事实上,中国还有很多飞机生产企业,也有很多其他机型,相关的配套研发生产工作还有巨大的发展空间,市场空间十分巨大。

上海工程技术大学相关负责人表示,研制飞行模拟机方面的成功经验,可以推动我国航空产业发展,希望工程大的实践能助力我国从航空大国向航空强国的技术跨越。

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