原创:凯新

1903年,莱特兄弟首次完成动力飞行时的飞机是这样的

而经过一百多年的演进,如今的飞机已经成了一个异常复杂的庞大系统。比如,一架波音737就有超过300万个零部件以及40多万个固定连接组件。同时,还要有一套完善的控制逻辑,串联和协调这些部件协调工作。

先来探秘铁鸟试验台↓↓↓

所以,如何保证飞机各个部件和系统正常工作成了个大问题。想要保证质量,就要对零件和系统进行测试。事实上,在所有复杂工程的研发中,测试都是必不可少的环节。

C919“铁鸟"测试台

单就飞机而言,在完成零部件的生产后,要进行零部件的测试;随后将零部件进行组合和互联,成为功能相对独立的子系统或者分系统,而后再对子系统或者分系统进行测试;之后就是系统综合测试,验证子系统或分系统之间接口关系是否兼容,以及从飞机整机的角度全面验证飞机系统性能是否满足设计要求。而在飞机的系统综合测试中,“铁鸟”综合试验台是最为常用的测试平台。

△“湾流”公务机的“铁鸟”试验台

“铁鸟”试验台全称“飞控液压系统综合试验台架”,“铁鸟”的飞控、液压、起落架系统的机械安装接口、部附件安装位置、液压管路布置走向及安装方式都与真机一致,专门用于飞控系统、液压系统和起落架控制系统的综合试验,有些“铁鸟”还能进行电气系统和综合航电系统的验证。

由于试验对象复杂,“铁鸟”试验成为整个飞机试验中复杂度最高、花费时间最长的一个试验。

“铁鸟”在飞机研发过程中如此重要,以至于对于“铁鸟”的研发也代表了飞机研发企业的技术能力。空客公司在研制A350时就建造了“铁鸟”试验台,用于设计、综合、优化和验证飞机的飞行控制系统、液压能源系统、起落架及其控制系统、综合航空电子系统、飞机电气系统等关键系统。

2013年12月30日,上午9点19分,中商飞为C919飞机研发的“铁鸟”试验平台正式启用,这被认为是C919在飞向蓝天的跑道上迈出的坚实一步。

中国的“铁鸟”起步于上世纪70年代的运10项目。到了本世纪初,ARJ21“铁鸟”试验台研制成功,它是第一架集飞控、液压、起落架系统为一体且安装了驾驶舱视景系统的系统综合“铁鸟”试验台。而C919“铁鸟”试验台是继运10和ARJ21后中国第三个民机“铁鸟”试验台。相比于ARJ21“铁鸟”试验台,C919“铁鸟”的结构更为简洁,同时强化了隔音措施,让大大改善了科研人员的工作环境。

另外,C919“铁鸟”还得到了美国国家仪器(NationalInstruments,以下简称NI)的技术支持。NI专门从事与测试、控制、设计领域相关的,包括虚拟仪器和电子测试设备等工程软件的开发。作为一家自2000年连续11年入选财富杂志百大最佳工作环境名单的公司,NI在全球范围内拥有五千余名员工并在41个国家开展业务。

NI曾对F-35的研发提供过技术支持。使用NI搭建的F-35飞机系统综合设施数据采集系统后,洛克希德·马丁公司节省了数百万美元的测试成本。

△用于电子信号屏蔽测试的F-35“铁鸟”

航空工业北控所综合测试技术中心副主任张毅表示:“NI平台具有三个优势,第一它有良好的拓展性,无论是集中性的系统架构,还是分布式的系统架构,都能很方便的拓展我们系统规模。第二就是迭代方便,尤其是对于铁鸟试验这样的试验周期特别长的项目,我们可以很方便的对我们的系统进行迭代优化。第三,由于它的通用性,我们可以用对软硬件通用,可以很方便的进行迁移和移植,移植到我们类似的一些应用场景。”

NI还参与了AG600“铁鸟”的研发工作。2018年10月22日,AG600完成水上首飞,而在此之前的100天里,AG600“铁鸟”测试团队完成了多达270项测试工作,为AG600飞机首飞提供了坚实保障,也创造了当年建成“铁鸟”试验室、完成试验件配套安装调试和联调联试,以及完成飞机首飞前“铁鸟”试验的奇迹!而AG600“铁鸟”用的就是NI公司的软硬件平台。

AG600完成水上首飞陈肖/摄

随着飞机系统的日趋复杂,对于测试技术也提出了更多的挑战。对此,NI全球市场资深副总裁AjitGokhale表示,面对新一轮的技术革命挑战,世界主要国家的国防和航空航天相关单位都在采纳和集成新的射频和无线技术来适应新的应用;面对计划外(或临时)项目以及超期服役的测试设备,还需要积极学习运用一些管理方法和工具,来保证有效应对这些不断涌现的需求。

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