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中國為6代機研發新飛行系統 機翼打掉一半還能飛回來
送交者: 嵐少爺 2019年01月13日22:30:26 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  1月12日,據來自航空工業試飛中心的消息稱,該中心負責研究的“某智能飛行系統”預研項目順利完成了地面試驗、改裝、試飛驗證等重大節點任務,這也為我軍、民用飛機的下一步發展打下了良好的基礎,解決了未來作戰和飛行性能提升的急需。這也是繼航空工業試飛中心在順利完成“推力矢量演示驗證”項目,並大幅提升殲XX戰鬥機和太行發動機低空飛行性能包線範圍之外,又向外界公布的一個好消息,本文根據國內外公開資料,對該試飛驗證項目做一解讀。現代戰爭中,由於武器性能的飛速發展,飛機所面臨的威脅越來越大。戰鬥機以及運輸機一旦被導彈等武器擊中受損後,飛行性能就會受到嚴重影響,嚴重時甚至會導致飛機失控,機毀人亡。

  在平時的飛行訓練,執行任務中,則經常會出現鳥撞或飛機間相撞導致飛機受損,甚至失控墜機的事故。飛機的外界損傷主要指受到外界打擊後出現的舵面、翼面、機體損傷。損傷對於飛機來說是經常會出現的,但這並不意味着飛機一定會失事。只要航空發動機還在正常工作,歷史上也有很多飛機在遭受大面積結構損傷下安全着陸的案例。2003年11月22日一架空客A300-B4 型飛機在遭到地面上的伊拉克民兵以肩射式俄制SA-14地對空導彈襲打擊後,其水平安定面卡死、大段機翼結構損傷,並完全失去液壓而無法有效控制飛機上的各種飛行接口,但三名機組人員靠着調整兩具引擎的推力勉強維持機身穩定,最終實現了安全着陸。

  2008年2月8號以色列一架F-15戰鬥機在訓練中與另一架A-4戰鬥機相撞,導致F-15戰鬥機單側機翼斷裂脫落,在飛行員的高超技藝掌控下,F-15僅靠一側的機翼繼續飛行,最終成功緊急降落,完成了不可能完成的任務。從上述案例可以看出,只要飛機保持動力,並不喪失必要的升力與飛行操縱性,完全可以利用特殊控制手段完成事故後飛行配平、姿態穩定,飛行性能甚至能夠得到一定程度的恢復。所以嚴重故障或損傷並不意味着飛機的損失。

  航空技術經歷了百年的發展,其飛行控制系統已由最初簡單的機械式連杆操縱,控制增穩,發展到基於電信號、光信號的數字電傳和光傳飛行控制系統。數字電傳飛行控制技術高度依賴於計算機,因此可以說人工智能技術與航空飛行控制有着諸多可以契合的地方。智能化航空飛行控制技術現在已經成為了各個航空發達國家的研究和發展重點。1996年,美國空軍應用5架VISTA/F-16驗證機對可重構飛控系統進行試飛驗證,結果表明,對於舵面破損、卡滯及效能不足等故障,採用具備一定智能化水平的飛行控制律重構技術能夠得以有效解決,保證了飛行安全。從故障發生到飛控重構完成,駕駛員甚至沒有異常感覺。

  據國外資料稱,美國空軍服役的F-16機隊已初步應用了一種人工智能系統,在戰鬥機飛行訓練中,如果發現飛行高度過低,並威脅飛行安全,系統將發出一個迴避提醒指令,若飛行員沒有立即採取措施,系統臨時接管飛機的控制權,執行一個自動恢復程序來保護機組人員。據悉該系統已成功避免了兩起F-16戰機撞地事故的發生。我國也在積極研究智能飛控系統。據公開資料披露,我國在自行研製的數字電傳飛控系統中引入了人工智能控制算法,實現了飛控系統非線性高可靠主動容錯控制。經初步研究驗證表明,在飛機一側機翼損傷10%,20%,30%,甚至50%的情況下,通過飛控系統對剩餘舵面偏角以及飛機迎角,速度以及發動機推力的自動調節,實現了飛機的再平衡飛行,而這是普通飛行員或飛行員受傷時很難做到的。

  該高容錯智能飛控系統稍加改進後也可應用於軍、民用大型運輸機上 。隨着國內外紛紛開始六代機(國內原來稱為五代機)的正式研製,下一代戰機採用無尾氣動布局是一大熱門,這也對飛控系統提出了更高要求,我國也在某新型鴨式氣動布局戰機上對無尾布局進行了初步驗證,並利用最新研發的基於自適應神經網絡的高容錯飛控系統對飛行進行控制,來提高無尾飛機的安全裕度。


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