专题报道
航空工业上电所民机航电系统研发的跨越发展之路
  • 来源:中国航空报
  • 发布时间:2018-02-24

  大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600在去年底的成功首飞,既填补了我国在大型水陆两栖飞机方面的研制空白,标志着中华民族的“大飞机梦”再次向前跨越了一大步,同时也集中展示了我国在民机技术领域所取得的巨大成就。航空工业上电所承研的主航行系统、电子飞行仪表系统、飞行管理系统以及空中交通告警和防撞系统以优异的表现圆满保障了AG600飞机的首飞,在民机航电系统研发方面走出了一条跨越发展之路。

  遇强则强 实力彰显

  AG600飞机选用了将航电系统中的主要指示与记录设备和自主导航设备组成主航行系统的研制方案。该系统为AG600飞机完成基本飞行和任务执行提供必要的飞机状态感受、飞行环境感知、数据综合处理与显示控制、飞行导航与引导能力。第一次承担民机航电系统级综合集成任务,这对于当时民机研制经验薄弱的上电所来说,无疑是巨大的考验。

  为了确保顺利开展主航行系统综合工作,上电所迅速成立了AG600项目团队。在研究主航行系统综合的基础上,还要兼顾电子飞行仪表系统、飞行管理系统和空中交通告警和防撞系统的研制进展。“遇强则强是我们这支团队的优势,强大的压力恰恰激发了我们攻坚克难的动力。在主航行系统综合研究过程中,我们首次开发和应用了实验综合管理工具,极大地提升了综合验证能力。通过优化过程和组织管理,顺利地突破了航电系统综合验证各项技术难关。”回忆起那段时期,时任上电所AG600项目系统主任师的孙大伟依然激动不已。

  凭借着遇强则强的韧劲、扎实严谨的工作方法,AG600项目团队于2013年3月完成系统的初步设计方案,并通过了主机的正式评审;同年4月,飞行员操作程序(POP)通过评审,为主航行系统综合任务的开展奠定了基础。此后,该团队一鼓作气,在2014年6月完成了主航行系统地面综合试验,试验报告通过主机评审。至此,AG600飞机主航行系统综合集成工作正式告一段落,上电所交出了一份圆满的答卷。

  深耕不辍 敢为先行

  飞行管理系统是主航行系统的分系统,也是难度极大、国外垄断最为严重的航电系统之一。目前,世界上仅有欧美几家航电公司具备飞行管理系统的研制能力。在此情况下,上电所用了3年时间,成功将自主研发的飞行管理系统应用到了AG600飞机中,并成功开创了飞行管理系统在国内型号项目中的应用先例。

  孙晓敏,上电所飞管技术带头人,从2004年涉足飞行管理系统技术,到2013年实现飞管技术在型号项目中的应用,她已付出了10年的汗水和艰辛。面对AG600项目这个“新孩子”,她饱含热情、全心投入,带领上电所AG600项目飞管团队开展关键技术攻关,逐条细化项目软件需求,完成了近千条飞行管理系统软件需求的梳理,走出了一条与电子飞行仪表系统硬件相结合的全新飞行管理系统工程化应用之路。顶着国外技术封锁、国内技术空白的压力,飞管团队反复分析国际民机需求及相关标准,最终确定系统软件总体结构,并在短短3个月时间内完成了近20万软件程序的编码,实现了一系列关键技术攻关,团队研发的核心算法已能比肩国外知名制造厂商的设计精度。

  脱胎换骨 一鸣惊人

  电子飞行仪表系统(EFIS)和空中交通告警和防撞系统(TCAS)的研制是上电所承研的另外两项重要任务。

  EFIS以综合显示方式显示飞行所需参数和画面信息,以集中控制的方式实现机载设备综合控制盒显示画面调度,更好地改善了人机接口,减轻机组人员负担,提高飞行过程中任务执行的效能。TCAS通过接收、处理其他飞机应答机的回答信号,对周围其它飞机进行监视,并通过计算监视范围内其它飞机相对本机的飞行趋势,给出交通告警和回避碰撞建议。

  EFIS和TCAS系统总计有15类LRU产品,面对这样庞大的研制任务,用“时间紧,任务重”对其进行描述也仍显苍白。另外,AG600飞机的EFIS和TCAS系统不但要满足主机提出的功能和性能需求,其研制技术和流程还必须满足国际民机标准,研制过程必须符合民机适航要求。为了研制出既满足主机需求、又能符合适航等级的产品,上电所AG600团队双管齐下,一方面逐一攻克技术难题,另一方面反复分析国际民机适航需求及相关标准,建立民机适航概论和流程。同时,团队不断与国内外专家、民航学校开展技术交流,借鉴优秀的适航经验,逐渐建立了相关的适航工作程序,并制定了系统、软件、硬件的工作指南和配套的检查单。

  项目的历炼几乎让团队每一个成员经历了脱胎换骨的改造。2013年9月,上电所率先完成了EFIS和TCAS系统首批地面试验件交付,成为完成试验件交付的首家航电系统单位。2015年12月和2016年3月,两项系统产品分别通过上海适航审定中心制造符合性检查,并颁发适航标签,证明了上电所研制的产品满足主机单位的功能、性能和适航等级要求,研制流程符合民机适航标准。2017年3月和5月,上电所研制的EFIS和TCAS系统001架机备件产品再次分别通过制造符合性检查,为AG600飞机成功首飞铸就了坚实保障。

  随着C919大型客机、AG600相继成功首飞,中国的大飞机梦已进入腾飞阶段,航空工业也将迎来民机产业的蓬勃发展。经历了两大民机项目的历练,上电所民机产业逐渐崭露头角,形成了较为成熟的民机研发能力,建立了经验丰富的项目团队。