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《科技日报》12日报道,我国工程物理研究院研制的高性能载人离心机近日宣告研制完成,可能已首次实现飞行员上机测试。该设备可用于对飞行员进行训练,可让飞行员体验高达15个标准重力的过载。中物院官方网站称,该机“能有效满足我国战机飞行训练的迫切需要,保证我军训练的安全、先进以及保密,具有极高的军事价值。”

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2014年珠海航展上在保利集团展厅中展示的中物院研制的外贸型载人离心机战机模拟器

科技日报11月12日报道,运动质量达60余吨的高性能载人离心机,随着飞行曲线变换旋转速度,旋转臂端头的飞行模拟座舱,灵活滚动。记者12日在中国工程物理研究院成都银河596园区目睹了高性能载人离心机模拟战机机动飞行场景。这是我国自主研制出的首个高性能载人离心机试验平台。

中物院离心机研制团队的领头人黎启胜研究员介绍说,高性能载人离心机是我国目前唯一能在地面逼真模拟出高性能战斗机各种机动动作,使飞行员体验高性能战机高机动、高过载的大型训练装备,是战机飞行员选拨、训练和防护研究的必需装备。目前国际上只有美国等少数几个国家能研制。

中物院总体所从2005年开始高性能载人离心机关键技术攻关,2012年开始高性能载人离心机研制。其最大加速度可达15倍重力加速度,快加速能力达到每秒10个重力加速度。系统动态响应时间达到80ms,完全满足模拟飞行实时性要求,系统可搭载不同用户数据包,满足不同战斗机、舰载机或载人航天器等设备的模拟飞行要求。

“这套高性能载人离心机完全自主设计,主要部件也在国内制造,是一个不折不扣的国货。”该项目主任设计师宋琼告诉记者,目前,团队已经完成设备主要性能指标调试,各项参数达到或超过国际同类产品,几个月后将实现飞行员试飞,“团队的目标不仅要打破了先进国际高性能载人离心机技术的垄断,还将促进我国高性能载人离心机走向世界。”

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中物院官网展示的多种型号用于航空航天试验训练用途的离心机,右下角为此次试验的载人离心机飞行模拟器

今年9月16日,中国工程物理研究院官方网站上发表的《会当凌绝顶——中国工程物理研究院总体工程研究所科学试验用离心机技术达到世界一流水平》一文中介绍了关于该所研制可逼真模拟战斗机过载曲线的载人离心机的更多情况。以下为文章部分内容:

该文提到,中国工程物理研究院总体工程研究所(下文简称“总体所”)至今已言之交付各类离心机四十余台,其中多台离心机性能指标处于国际领先水平,最大模拟加速度达到40000G,最大征集容量已达到1000gt,最大加速度增长率达到35G/s,持续加速度模拟最高精度达到10的-6次方量级,加速度模拟自由度达到三个,实现了加速度、振动、温度、气动复合……

在载人离心机研制领域,总体所离心机研制团队近年来展开了关键技术研究,并成功研制出飞行模拟器,参加南非、珠海国际防务展,赢得广泛赞誉。

载人离心机运动自由度由一个发展成了三哥,通过三个自由度协调运动,能逼真模拟飞行载荷,在模拟座舱内配置了飞机操纵元件、视景等,飞行员可以自主操纵,提供给飞行员接近于真实飞行过程的感官体验,实现了飞行员主动训练,成为目前唯一能够在地面逼真模拟高性能战机各种机动动作,使飞行员切身体验高性能战机高机动、高过载的大型训练装备。

我国空军于1999年启动了高性能载人离心机的建设工作。

2009年,总体所中标中航610所“动态载荷模拟研究系统”,该系统用于新一代战机救生装备产品检测,其性能已经达到高性能载人离心机主机的主要指标要求,于2012年交付。

由于战机数据保密需求等原因,空军引进的高性能载人离心机无法导入我军主要在役机型的飞行数据包,导致训练针对性不强。外方出于知识产权保护的考虑,软件不开放,设备升级困难。在此背景下,2013年,院高新重大专项《离心式动态飞行模拟器样机研制》项目立项,样机的设计瞄准满足三、四代战机飞行员训练的需求,除了各基础指标能涵盖战机性能指标外,系统动态响应时间设计为80毫秒,由于飞行模拟器相关国军标规定的150毫秒要求,与美国ETC公司最新产品指标相近。

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美国ETC公司的ATFS-400“凤凰”离心机飞行模拟器,是我国新型模拟器的赶超目标

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通过模拟器可以让飞行员真实体验空战中的过载情况,图中显示两名飞行员正在进行模拟空战,左侧飞行员使用离心式模拟机进行训练,处于大过载机动中,承受着8.33G的过载;右侧飞行员使用普通模拟器,虽然模拟空战中应该承受6.3G的过载,但飞行员感受不到。这张对比图可以看出离心机模拟器对战斗机飞行员训练的重要意义

团队综合运用高动态离心机研制经验基础上,进一步发展了大型旋转结构优化设计、离心场下多自由度运动控制、飞行载荷转换等多项技术,完成了样机设计。目前系统调试已进入尾声,从测试结果来看,样机主要指标达到了国际先进水平,预计2015年底完成飞行员上机测试。(《科技日报》相关报道可能表明该设备已经实现飞行员上机测试。)

高性能载人离心机自主研制成功,打破了先进国家高性能载人离心机技术垄断,填补了我国航空医学大型科研训练装备的空白,能有效满足我国战机飞行训练的迫切需要,保证我军训练安全、先进以及保密,具有极高的军事价值。

载人离心机作为高机动战机飞行员训练的必备装备,目前(2015年9月)我国仅有一套,为空军2005年从国外引进。该套装置在应用过程中,暴露了维护升级困难,训练机型受限,重要指标不能检测等弊病。从保证训练安全及保密出发,载人离心机国产化是必然结果。同时总体所积极开展了离心机的军贸工作,目前已有国外军方表达了采购意向。(2014年观察者网曾报道,在珠海航展上巴基斯坦等国的军事代表团曾到珠海航展现场参观当时首次参加国际航展的中国国产载人离心机飞行模拟器)

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美国ETC公司离心式模拟机内景,从仪表盘布局来看,这台机器模拟的是美国空军F-15A战斗机

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真实的F-15A战斗机座舱

为了实现引领目标,总体所离心机研制团队将瞄准离心式动态飞行模拟器等关系国家安全的重大装备,联合国内优势单位共同开展需求识别、可行性论证以及关键技术攻关、完成理论提升、技术突破。积极促成立新动态飞行模拟器(载人离心机)军方立项,促进以离心式动态飞行模拟器为代表的航空医学训练装置的军贸立项。利用成都“工程科学创新与研发中心”的离心式动态飞行模拟器样机,联合空军相关单位,共同打造“空天医学工程联合试验室”。

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