ARJ21完成高高原机场运行试飞填补技术空白

　　中国经济网北京1月26日讯(记者 李方 实习生 崔佳曦) 2024年1月24日，国产客机ARJ21在我国最西端的机场，也是新疆海拔最高民用机场--塔尔库什干机场(海拔3258米)完成高高原机场运行试飞，同日，在库车举办了高高原运行与验证技术研讨会。此次试飞验证和研讨会由中国商用飞机有限责任公司、中国南方航空集团与中国航空学会联合展开。

 

　　ARJ21于塔尔库什干机场降落，完成试飞第一段航程

　　　　三大技术创新，攻克国产客机高高原运行与验证难题

 

　　高高原机场是指海拔高度在2483米(8000英尺)及以上的机场，我国是拥有高高原机场最多的民航大国，数量占全球的50%以上，全球海拔最高的6个高高原机场均在我国境内。与普通机场相比，高高原机场存在海拔高、气象杂、验证难等难题，运行环境恶劣、安全裕度显著降低，提升国产客机高高原运行能力面临巨大挑战。

 

　　不仅如此，在高高原运行和验证方面，欧美制造商因没有相关研制需求缺乏验证技术，国内航司也只能依靠实践经验和保守运行堪堪满足高高原运行安全要求，国内航司的载客人数大幅下降30%，面临经济性差和技术短板的困境。特殊场景验证难，地理环境构建难，特情试飞风险大，特情场景难复现，成了高高原运行的一道坎。

 

　　以此次试飞的塔尔库什干机场为例，客机在高高原起降与进场都存在巨大难度

　　基于此，中国南方航空集团、中国商用飞机有限责任公司、腾讯公司及中国民航飞行学院、中国民航科学技术研究院等单位共同发起“国产客机高高原运营与验证关键技术及应用”项目，突破起降能力受限、环境预测局限、验证场景有限等困难，攻克国产客机高高原运行关键技术，填补技术体系空白，并在高高原装备、运行能力与运行技术体系和复杂场景预测与构建技术等方面实现了三大技术创新。

 

　　项目首次突破了国产客机高高原运行能力提升关键技术，可实现在机组操纵负荷降低50%的同时，起飞升力提高2.2%，起飞距离缩短167米，国内首创的结冰高效能保护机制，也降低了客机起降和进场的难度。

 

　　项目构建了高高原人-机-环综合验证装备和运行技术体系，为国际高高原运行标准提供了中国样板。首台自主可控的全动模拟机和模拟机专用操作系统，不仅使机型构建效率提升1.5倍，还实现了重大事故和空难调查自主可控，并在此基础上，构建了中国特色高高原运行标准和训练体系。

 

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　　　 　南航集团自研全动飞行模拟机

 

　　在国际范围内，项目首创了高高原复杂场景预测与构建技术。其中实时飞行颠簸预测系统能有效应对气流紊变、事故多发的问题。飞行数据建模和反向驱动验证技术也攻克了飞行颠簸、近地警告特情复现的难题。项目发明了高等级飞行模拟机专用视景引擎，可解决飞机近地警告、地形可视化等难题。

 

　　此次客机实地试飞，充分验证了我国高高原航空运行技术的有效性与突破性，助力国产客机高高原安全运行能力大幅提高，运行范围可覆盖所有高高原机场，为未来开辟更多高高原航线奠定坚实的基础。

 

　　试飞当日，国产客机高高原运行与验证研讨会于新疆库车同步举办。南航翔翼公司总经理周易之围绕高高原机场飞行运行特点，深入分析了高高原机场因复杂气象及地理条件给飞行运行带来的困难与挑战，并对如何通过模拟综合验证提升运行安全质量作了项目分享。

 

　　中商飞ARJ21基本型总设计师张克志对ARJ21民机的高高原设计优化作了介绍，他表示，ARJ21运营日趋成熟，通过ARJ21高高原优化项目设计和验证，将进一步提升飞机在高高原机场运行的整体性能。

 

　　中国南方航空集团有限公司副总经理高飞针对南航在国产民机高高原运行与验证关键技术与应用方面的科技项目和取得的成果进行了介绍，表示南航将全力为国产民机在高高原环境下的安全运行提供参考和支持，共同推动国产民机高高原安全运行能力不断提高。

 

　　　　全自研视景系统，实现高高原机场高精度数字模型快速生成

 

　　本次项目关键技术突破之一的高等级飞行模拟机专用视景，由南航与腾讯基于自研游戏引擎联合研发，该视景系统在渲染管线、程式化生成工具、高分辨率视景投影等关键技术要点均取得重要突破，自主构建了复杂地形环境可视化技术。

 

　　视景系统可创建超过二十种高精度的程序化地形模型，以应对高高原地形复杂、数据量大的难题，其生成速度和精度相较于国际技术提升十倍。面对地形数据的庞大和对实时渲染性能的高要求，视景系统成功攻克数据并行处理和流式加载的技术难题，100平方公里的地形数据能在毫秒级别内完成加载。此外，超大范围复杂地形下多视角渲染的精度自适应技术，也实现了40万公里(相当于地月距离)内的厘米级精度渲染。

 

　　目前，系统建模及渲染技术达到国际领先，现已获国内发明专利18项，获中国航空学会科技进步一等奖1项，未来视景系统还将快速支持国内23座高高原机场的高精度数字模型生成。

 

　　视景引擎渲染的高高原复杂地形效果

　　“国产客机高高原设计与验证关键技术及应用”项目经由8位院士组成的专家团队评估，被认为“整体技术达到国际先进水平，部分国际领先”。项目成果包括获得93项授权发明专利(其中8项在美日韩获得)、63项软件著作权、85篇学术论文、3项国家标准以及出版5部专著。此外，项目还荣获6项省部级奖项，近三年直接创造经济效益达57亿元人民币。

 

　　利用项目相关技术与装备，未来我国民航领域将可开展针对高高原飞行的专业训练，确保高高原运行安全，实现零重大事故，实现民航客机高高原运行关键技术的突破与创新。项目的主要技术指标不仅在国内处于领先地位，在国际上也具有先进性，推动民航高端装备制造领域不断前进，为社会创造了显著的经济与社会效益。