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模拟最真实的飞行 它们是四海八荒最厉害的“三只鸟”!



[本文来源:中国航空新闻网]

Ta是四海八荒最关注的大飞机C919,你可知道Ta要飞上蓝天,要历经各种考验?今天,我们就一起来聊聊Ta

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每个飞机型号在研制阶段都要开展大量系统集成试验,都有属于型号独有的系统集成试验室,试验室的集成程度及仿真程度直接决定了试验验证水平。

——C919大型客机副总设计师 黎先平

波音空客经过几十年的探索,其试验室建设和试验仿真能力已经达到相当高的水平。波音公司甚至已经研究如何在地面进行飞行试验,以降低试飞风险和试飞成本。

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C919为完成复杂的系统集成试验,要经历三生三世,幻化成这“三只鸟”。我们先来认识下“三只鸟”是什么吧!

铜鸟“小仙”:主要开展电源系统试验

电鸟“上仙”:主要开展航电系统试验

铁鸟“上神”:主要开展飞控系统试验

C919大型客机是国内第一个把“三只鸟”联起来的项目,按照飞机真实的构型状态,实现铁鸟、电鸟、铜鸟交联互通,开展飞机级全系统交联试验。

会动的铁鸟

一架大型客机由数以百万计的零部件组成,涉及航电、环控、飞控等数十个复杂的系统。要确保飞机飞行安全,离不开首飞前复杂的地面试验。在这些试验中,首先是铁鸟试验。

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什么是“铁鸟”?图片上看,延展的双翅,高翘的尾巴,仿佛一只振翅待飞的雄鹰。

专业回答看这里!铁鸟试验台全称“飞控液压系统综合试验台架”,是飞机系统综合、优化设计、适航取证和交付运营、持续适航必不可少的关键试验设施。它由成百根钢材交错、搭接、电焊而成,看起来很简单,但实际上设计、制造、安装铁鸟并非易事。铁鸟与它模拟的飞机外形相像,布局完全一样,还与飞机的主要承力结构前梁、后梁、框等非常接近。它复杂的骨架搭配需要精心设计,使其承载最大、传力路径最短。

一直以来,铁鸟是型号研制的先行者。几乎所有飞机在首飞前,都要在地面进行铁鸟试验。通过试验,一方面确认系统的功能,另一方面“暴露”设计中可能存在的问题。

本世纪初,“先”诞生了ARJ21铁鸟试验台,它是第一架集飞控、液压、起落架系统为一体且安装了驾驶舱视景系统的系统综合铁鸟试验台。而C919铁鸟试验台则是第二个“现代化”的铁鸟台。

目前,C919大型客机的飞控、液压、起落架等系统由国外供应商提供。尽管各系统在交付前都进行了严格性能鉴定,但不同的系统装在一架飞机上能否协调一致、运行自如,也需要进行复杂的集成试验,而“铁鸟”就为这些试验提供了一个理想的平台。通过铁鸟试验,有时能暴露一些系统在设计制造中存在的问题,为项目研制赢得宝贵的时间,降低各种风险。

新飞机的好帮手

经过这么多年的探索,技术不断更新,C919开展系统集成试验越发“厉害”,除了开展飞控系统试验的“铁鸟”,还增加了“铜鸟”、“电鸟”,分别开展电源系统试验、航电系统试验。目前,C919大型客机已形成“三鸟”联试,尽可能将问题留在地面,最大限度地保障首飞及后续飞行安全。

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三鸟联试怎么“试”?

“电光-光交换机-光电”转换技术,解决了三鸟信号无损传输;

反射内存网技术,使三鸟间的仿真数据做到实时交互;

反射内存网技术使一些复杂的试验成为可能。

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 铁鸟、电鸟、铜鸟相互之间的信号传输是如何解决的呢?

“我们通过‘电光-光交换机-光电’的方式解决这个问题,比如电鸟发布的指令是个电信号,在传输过程中电压会衰减,信号会失真,我们将其转换成光信号,通过光交换机传输给铁鸟,信号到达铁鸟后,又将光信号转换成铁鸟可识别的电信号,这样就保证了信号无损传输。” 

——C919大型客机副总设计师 周贵荣

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三鸟联试“试”什么?

飞行剖面模拟试验;

功能验证试验;

运营航线飞行试验;

故障试验;

安全性试验。

目前,C919大型客机自主建立了一套飞行动力学仿真模型,集成在铁鸟上的飞行仿真计算机中,正是这套仿真模型使得“天上的试验地上做”成为可能。

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远期来看,三鸟联试的试验条件在工作中不断完善,它将集成验证越来越多的系统软硬件功能,通过模拟飞行仿真手段和场景试飞的方法开展系统检查和验证,逐步替代一些在真机上开展的系统功能验证试飞,降低试飞的风险和成本。

“也许将来天上的试飞会越来越少,地上的试验越来越多。”这是黎先平对三鸟联试的期待,也是项目全线的共同期待。

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发布日期:2017-3-27    阅读 875 次   
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