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官媒揭秘歼20为何能短期内成功首飞:得益于这项研究

官媒揭秘歼20为何能短期内成功首飞:得益于这项研究
2019-01-04 11:13:02 《航空制造技术》杂志

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新一代战斗机,从这里飞向蓝天

——访航空工业首席技术专家王海峰

作者简介

王海峰,航空工业首席技术专家。航空工业成都飞机设计研究所总设计师。工学博士,自然科学研究员,从事国家重点型号歼20飞机、歼10系列飞机、枭龙系列飞机、多型无人机研制工作,主持推力矢量技术飞行验证项目、TBCC组合动力飞行验证项目、下一代战斗机研制等多项“十三五”未来发展重点预先研究项目,涉及飞机设计、试验技术、信息技术、系统工程和计算机软件等多学科的综合和交叉,在飞机总体、气动、飞行控制、试飞、售后技术支持、飞机全寿命技术状态管理、四性、综合保障、故障预测与健康管理、自主保障系统等方面做出了突出贡献。

官媒揭秘歼20为何能短期内成功首飞:得益于这项研究

航空制造网:您长期主管型号、预研的技术工作,预研是军机产品离不开的重要技术准备,请谈谈您对提高军机产品的先进性和缩短预研周期的看法。

王海峰:首先,要坚持型号与预研工作的有机结合。型号和预研工作是不可分割的,型号工作是完成现有装备的工程设计并解决实际使用问题,而预研则是对新的理念、新的技术、新的装备进行探索。预研的成果一旦成熟,一方面可以适时应用于现有装备,这就是型号的能力提升和改进改型;另一方面也可以发展新的装备,形成新的型号产品。成都所的预研队伍一般不脱离型号研制任务,这样能更准确了解型号工作中的现实问题,把握好预研的方向和需求,同时也能更好地把现有型号作为未来先进技术的验证平台。型号和预研工作的结合,能够使我们的团队“既能脚踏实地,又能抬头看路”。

其次,要坚持走自主创新的道路,对于看准的技术方向要坚持不懈,耐得住寂寞、受得起质疑。对于一些前沿技术甚至是颠覆性创新技术,在预研阶段遇到挫折或者受到外界质疑在所难免,而此时科研人员的坚持是缩短周期和少走弯路的关键。

成都所歼10、歼20的研制成功,得益于60年代中后期开始的鸭式布局机理研究工作。当时除瑞典的J-37外还没有第二家,可是宋文骢等科研人员看到了鸭式+静不安定布局比正常式布局有更好的升阻特性,

坚定不移地通过大量的风洞试验数据,摸清和掌握了鸭式布局的布局参数和气动特性,做好了技术储备,使我国战斗机获得了持续发展的能力。

第三,不能闭门造车,要在牢牢把握研制主动权的前提下积极掌握了解国际发展动向。核心技术是买不来的,但是在某些方面可以借鉴。对于国外先进的研制方式和设计方法,强调“学会”和“掌握”其关键技术,而不是“引进”。在消化吸收的基础上再创新,有利于提高产品的先进性和缩短技术预研周期。

最后,也是对于技术研究和攻关很重要的一点,就是基础设施设备的建立。当年在国防科工委的领导和支持下,歼10飞机建立的一大批战斗机研制的试验、试制和试飞测试设施,是成都所乃至我国进行新一代战斗机技术研究的基石。比如飞行品质模拟器、飞行控制系统铁鸟台,这就是正如在第12届珠海航展中大家看到的推力矢量技术能如此迅速、顺利地从预研飞向蓝天的强有力保障。

官媒揭秘歼20为何能短期内成功首飞:得益于这项研究

航空制造网:据悉您首次建立了型号“故障预测与健康管理系统”和“自主保障信息系统”,实现了数据同源与全寿命保障的功能,极大提高了飞机交付部队后的保障效能与作战能力,可否做具体介绍。

王海峰:新一代战斗机担当的任务使命要求其具备强大的保障能力,具体表现为通过较低的保障规模和使用保障费用使飞机具备高的出动架次率、可用度和强大的机动能力,规避三代机维修时间长、装备机动性差、维修费用高的问题。

为实现新一代战斗机的保障能力要求,我们在维修保障理念上进行了创新,包括预防性维修由“定时”转为“视情”,故障排除由“事后”转为“先导”,维修管理由“首翻”转为“全寿”,保障方式由“被动响应”变为“主动反应”等。在新保障理念的指导下,采用了很多跨代技术支撑跨代装备的能力特征实现,在保障能力方面的跨代技术就包括首次在型号中建立的“故障预测与健康管理系统”和“自主保障信息系统”。

“故障预测与健康管理系统”是在传统三代机测试性设计的基础上,尽量采用机上现有的硬件和数据资源,增加增强诊断、预测以及健康管理能力综合而成的先进系统。构建了一个分层的诊断架构体系,信息从底层的成员级,往上传递给区域级和飞机级,逐层进行信息的融合和综合判断,从而获得比传统方法更强的故障诊断和隔离能力。通过故障诊断和健康评估,对部件寿命和可能的故障进行预测,是实现先导式保障和主动反应保障的基石。

“自主保障信息系统”在传统信息化保障的基础上,基于面向设计、制造和使用的全寿命周期技术状态管理,实施飞机状态数据管理、动态资源调度、分析和决策支持,建立任务规划系统接口驱动飞机使用保障,通过嵌入式训练系统实时监控飞机和消耗品状态,自主触发保障,实现覆盖飞机战训任务、维修保障、供应保障、远程技术支持全任务过程。通过数据同源管理,实现新一代战斗机维修保障支持系统相关数据与设计数据、出厂数据和改装数据技术状态同步。

通过建立“故障预测与健康管理系统”和“自主保障信息系统”并交付部队使用,首次实现了快速、精确的敏捷保障。飞机故障诊断、状态监控水平有大幅提高,实现了全寿命周期技术状态管理以及使用和维修保障任务全过程管理,有效提高了飞机保障效能和使用可用度,降低了寿命周期费用。

提高飞机的保障能力,从某种意义上说就是增加可用飞机的数量、提高飞机的作战效能。

官媒揭秘歼20为何能短期内成功首飞:得益于这项研究

航空制造网:为适应新形势下的型号研制和技术发展需要,您和团队做了哪些工作?目前研制中有哪些技术需求?

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