国产客机高高原运行与验证实现三大关键技术突破

  2024年1月24日,国产客机ARJ21在我国最西端的机场,也是新疆海拔最高民用机场--塔尔库什干机场(海拔3258米)完成高高原机场运行试飞,同日,在库车举办了高高原运行与验证技术研讨会。此次试飞验证和研讨会由中国商用飞机有限责任公司、中国南方航空集团与中国航空学会联合展开。

  高高原机场是指海拔高度在2483米(8000英尺)及以上的机场,我国是拥有高高原机场的民航大国,其数量占全球的50%左右,全球海拔最高的6个高高原机场均在我国境内。

  高高原航线运行独具挑战性,首先,由于高海拔影响,飞机在起降阶段发动机推力会衰减40%以上,飞机的线%以上,飞机性能严重下降;其次,高高原地区的机场周围地形复杂,山脉众多,导致飞机起降航路狭窄,对飞行员的越障和控制精度要求极高,操纵飞机的难度和压力巨大。此外,高高原地区的气象条件十分复杂,航路结冰频繁发生,风速和风向变化无常,乱流和风切变频繁,进近和着陆的难度也大幅度提升。针对于飞机起降能力受限、环境预测手段不足以及验证场景缺失等问题,中国南方航空集团、中国商用飞机有限责任公司、腾讯公司及中国民航飞行学院、中国民航科学技术研究院等单位共同发起“国产客机高高原运营与验证关键技术及应用”项目,开创高高原运行研制的新模式,完成三大主要技术创新,实现多项高高原运行关键技术突破。

  为解决高高原飞行起降、失速、结冰等民航难题,中商飞技术团队针对“起飞/复飞自适应飞行指引控制率”课题,提出起飞复飞指引控制架构,实现高精度飞行指引,可将飞行员操纵负荷降低50%;针对“低敏感迎角传感器布局和低滚转缝翼新构型”课题,通过优化传感器布局和前沿襟翼,对飞机迎角提升效果明显;针对“结冰高效能保护机制”课题,首创提出结冰高效能保护机制,通过研究动静态结冰、溶冰机制,解决了带冰着陆速度大的难题,实验测试可降低进场速度约17节。该项创新内容已经在C919、C929等大型客机上部署应用,国产喷气客机高高原安全运行能力大幅度的提高,起降能力可覆盖全球目前所有高高原机场。

  针对高高原航线强颠簸风险防范,南航集团技术团队通过对高高原风场物理规律进行研究,构建高高原环境紊流风场数学模型,建立了高高原民用航空气象资料库。同时,针对高高原特殊环境导致的飞机气动现象变化的风险,研发高高原风场起降飞行仿真平台,用于高高原特殊气动现象的研究和验证,最终成功建立了飞行颠簸预测系统,该系统可实时预测航路上飞机的颠簸状况,整体大大降低航班运行风险。

  基于高高原复杂地域特点,南航集团联手腾讯公司,基于自研游戏引擎共同研发了模拟机专用高等级视景引擎,通过建立地形环境的高精度程序化模型,仿真复原二十多种高高原复杂地形场景,在生成速度、精度上,比国外技术提高10倍。该技术实现了仿真训练和事件复现期间触发的近地警告与真实环境保持高度一致。

  针对高高原机场不稳定进近风险防范,联合项目在飞行数据建模也获得巨大突破。基于物理的飞行数据建模技术,国内首创发明飞行航班数据非直接参数推理补全算法,解决了非传感器参数无法从飞行数据中直接获取的难题,例如飞机本身无法记录垂直风的信息,通过算法对飞机姿态响应等参数进行数据建模,可还原垂直风系列参数,解决模拟机仿真驱动关键参数缺失的难题,利用反向驱动验证策略,将各类飞行参数传输至模拟机中,进行高精度仿真复现应用,完成一系列涵盖全飞行阶段特情场景部署,该技术将在航空事故调查过程中发挥巨大作用,同时对后续的机场验证和针对性的训练都至关重要。

  为强化高高原飞行训练实力,南航集团研发了国产A320全动模拟机,该设备是首台数据自主可控的飞行训练技术产品,拥有高高原EBT场景训练、新一代飞行数据平台系统、多雷暴云设置系统等九大国内首创特色功能,科技含量均领先于行业其他同种类型的产品,成功打破了国外全动模拟机技术垄断局面。此外,该技术的突破推动了我国高高原机场运行标准和训练体系的发展,通过构建气象、颠簸、风场、飞行员胜任力模型,建立了基于九大胜任力的飞行员PLM训练指标体系,从而促进了高高原飞行训练效能的提升。

  与模拟机配套的飞行模拟机专用操纵系统的研发,打破了国外技术垄断,开发涉及到仿真接口设计、内存管理、调度算法等高技术复杂度元素,用于模拟机仿真开发的操作系统级软件,调度各仿真模块运行,有一整套用于诊断、讲评、数据驱动的软件集,具有跨机型构建能力强,仿真精度高,智能化程度高等特点,较国外主流模拟机厂商仿线倍。

  该联合项目在提升飞行安全水平、推动国产客机技术自主创新、提供技术输出和合作机会、促进高高原地区发展,做出了巨大贡献,有力的推动了我国从航空大国向航空强国的跨越式转变。(方筠)

  25日至26日,以“空间智能 新质引擎”为主题的2024空间智能软件技术大会在北京举行。

  26日,全球首列用于商业化运营的碳纤维地铁列车“CETROVO 1.0 碳星快轨”,在青岛正式发布。

  如何统筹产业高质量发展与生态保护,贵安新区数据中心集群积极探索,走出一条绿色节能低碳之路。

  OpenAI当天发表相关声明说,原计划6月底向ChatGPT付费用户小范围开放语音助手功能,但现在认定仍需一个月才能“达到发布门槛”。

  6月24日,中国农业科学院生物技术研究所作物高光效功能基因组创新团队,揭示了位于水稻籽粒细胞内的河马信号通路联合介体激酶模块调控水稻籽粒大小的新机制。

  瑞典斯德哥尔摩大学研究团队报告称,韦布望远镜的数据揭示了5个星团,每个大小约1秒差距(约3.26光年)。研究团队总结说,这些发现表明星团形成和反馈可能塑造了再电离时期的星系特性。

  6月25日,嫦娥六号安全回家。中国电科为嫦娥六号配备了系列测控及卫星通信手段和搜索定向设备等,为“嫦娥”旅途安全和月球样本安全保驾护航。

  6月24日上午,全国科技大会、国家科学技术奖励大会和中国科学院第二十一次院士大会、中国工程院第十七次院士大会在人民大会堂隆重召开。

  嫦娥六号在人类历史上首次实现月球背面采样返回,是我国建设航天强国、科技强国取得的又一标志性成果。

  这次大会是在以中国式现代化全方面推进强国建设、民族复兴伟业关键时期召开的一次科技盛会。

  今年6月25日是“两弹一星”功勋科学家、中国科学院院士、中国工程物理研究院原院长邓稼先诞辰100周年。

  北斗导航系统辅助智能农机无人驾驶,网约农机平台对接种植户和农机手需求,节水灌溉应对持续高温干旱天气……

  中国式现代化关键在科技现代化,全面建成社会主义现代化强国关键看科技自立自强。

  与会代表表示,新征程上,实现高水平科技自立自强、建设科技强国使命光荣、责任重大,要更加紧密地团结在以习同志为核心的党中央周围,全面贯彻习新时代中国特色社会主义思想,逐渐增强做好科学技术工作的自觉性和坚定性,只争朝夕、埋头苦干,一步一个脚印把科技强国战略目标变为现实。

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