滚动新闻

飞机刹车难,难不倒航空人!这项获奖成果成功打破国外垄断!

让高速滑行中的飞机,刹得又快又稳有多难?

日前,在2020年度科技奖的评选中,航空工业一飞院起落架控制系统设计团队所主持开展的《飞机自动刹车系统关键技术》研究成果成功获得航空工业科技进步“一等奖”、国防科技进步“二等奖”。

那么飞机自动刹车系统的核心需求是什么?难点在哪里?该怎么突破?(嘘,这个不能说太细)这就展开来说说——飞机自动刹车的核心需求:快!易!稳!

着陆,是飞机运行中的重要阶段,在这一阶段所发生的安全事故占飞行事故总数量的近50%,是航空安全的重中之重。

其中,飞机自动刹车系统是保障飞机地面滑跑的最关键系统,同时也是飞机机载系统中功能结构最复杂、涉及专业领域最多的系统之一,牵涉到飞机总体、结构、飞控、动力、航电、机电、电源、液压等众多专业领域。

在飞机着陆过程中,飞机自动刹车系统要自动调节刹车压力,保证飞机以恒减速率减速,不仅能够显著提高机组人员和乘客在着陆过程中的驾乘舒适感,还可以减少飞行机组的工作负荷,避免因操纵刹车不当而导致的危险。

此外,如果飞机在起飞过程中需要中止起飞,自动刹车系统也能在最短时间内自动施加最大刹车压力,快速对飞机进行减速,保证飞行的安全。

总结起来就3个字

快,只要外部条件满足,均可由自动刹车系统在最短时间内完成对飞机的制动,避免人工刹车因错过最佳刹车时机而带来的安全隐患,提高飞机在起飞和降落过程中的安全性。

易,,提前设置档位,系统自动施加刹车,降低飞行员的操纵负担。

稳,恒减速率控制,刹车减速平稳,提高飞行员及乘员的舒适感。

突破从一片空白开始:迎难而上!

在我国飞机自动刹车系统诞生之前,国内的飞机自动刹车技术还处于一片空白的阶段,几乎没有相关的技术资料。因为要求高、系统复杂,需要攻克的问题与难点相当多

譬如,自动刹车系统控制逻辑与飞机总体、气动、飞控、动力装置、起落架等存在交联关系,自动刹车系统是一个复杂的多输入、多模态控制系统。作为一个对飞机减速及航向自动控制的系统,自动刹车系统档位信号作为自动刹车系统的关键输入信号,一旦出现错误的信号,将会导致灾难性事故发生,如何保证自动刹车系统档位预置的稳定性和可靠性?

再譬如,如何保证飞机在各种状态下,都能按照预定的控制逻辑和控制律,准确、及时、安全以及可靠的施加自动刹车?

再再譬如,在自动刹车系统的设计过程中,飞机主要被控制指标为飞机减速率,如何保证飞机在恒定减速率控制状态下,刹车机轮不会出现抱死的情况出现?……

种种问题,如自动刹车控制律中恒减速率与防滑控制结合的研究、自动刹车过程中航向稳定性控制、自动刹车档位输出稳定性以及自动刹车验证技术等……都是必须攻克的关键技术。

通俗来讲,设计难点就一句话:既不能“早刹”、又不能“晚刹”,更不能“不刹”,决不能“误刹”!

小团队“大”目标:终得成功!

李振水,航空工业一飞院专业资深副总师,也是带领起落架控制系统设计团队开展自动刹车控制技术研究的领头人之一。在立项之初,这个团队就下定决心:一定要在中国的大飞机上,实现自动刹车控制,让祖国自己的飞机掌握这项核心技术!

说起来,起落架控制系统设计团队总共只有16人,却扛起了从对接使用需求、规划使用场景、查阅资料、手册,开技术仿真、原理试验、模拟飞行、结合飞行员人机评估……等所有相关工作。

一年365天,这个团队几乎“忽略”了所有节假日:罗林,这个工龄25年的老同志,在疫情最严重的2020年新年,作为研究院第一批跟飞人员,全年跟飞174天;院招研究生张振华在团队实习半年后,离别之时,依依不舍,痛哭流涕:“老师傅们将技术和经验毫无保留教授给了我,短短半年,我已经融入到了这个团队,大家就像一家人一样亲切,等我毕业之后,一定还要申请会这个团队工作。”

就是这样“死磕”,经过一轮又一轮改进优化、十几轮次的迭代与完善后,终于实现了自动刹车关键核心技术的突破性进展。

这不仅意味着航空工业一飞院成为最先掌握该技术的研究院,更实现了飞机驾驶人工到自动操作上的转换,为我国进一步研发与实现飞机的数字控制系统、信息融合系统打下了良好的基础。

专业的人做专业的事,能刹得住才能飞得好!

您的浏览器不支持 video 标签。