作者:黄辛 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/5/6 12:35:25
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上海交大参与国产C919大型客机研制成果斐然

 

5月5日,我国首款国际主流水准的国产大型客机C919在上海浦东国际机场完成首飞。C919中型客机(COMAC C919)是中国首款按照最新国际适航标准研制、具有完全自主知识产权的干线民用飞机,是建设创新型国家的标志性工程。针对先进的气动布局、结构材料和机载系统,研制人员共规划了百余项关键技术进行攻关,包括飞机发动机一体化设计、电传飞控设计、先进控制律设计、主动控制技术等。先进材料首次在国产民机大规模应用,第三代铝锂合金材料、先进复合材料在C919机体结构用量分别达到8.8%和12%。C919从立项到今天,理想变成了现实,已经整整走过了十年。

10年来,上海交通大学积极参与C919国产大型客机研制的各项工作,做出了大量不可替代的贡献。

在C919大型客机研发设计的过程中,上海交大与中国商飞深入合作,创新校企产学研用机制,通过“上海市民机创新工程”和近百项科研项目支持,共建了民机先进制造工艺技术中心、民机维修工程研究中心等联合研究平台,共同培养了高水平、多层次、多类型的航空专门人才。特别针对C919大型客机的六大先进技术,双方开展了涉及总体、结构、制造、材料、航电、人因等专业或领域科研合作,分布在交大机械与动力工程学院、材料科学与工程学院、船舶海洋与建筑工程学院、电子信息与电气工程学院、航空航天学院、化学化工学院等多个学院,体现了上海交大服务于国家战略,积极探索和创新校企产学研用机制和模式。

在总体气动领域,上海交大航空航天学院刘洪教授牵头的总体气动团队,与上飞研究院联合开展大型客机减阻机理及方法(973)、大型客机多段翼型优化设计、C919翼身/发动机一体化气动优化设计与计算、民用飞机防除冰技术、C919飞机低速构型流动控制技术方案设计与应用等项目的科研合作。

结构强度领域,上海交大航空航天学院汪海教授牵头的结构强度团队,先后承担了C919飞机复合材料后压力框强度设计、C919飞机平尾部段强度研究静力试验、C919飞机平尾多梁结构段试验、C919飞机机翼固定前缘稳定性分析方法验证试验等一批直接服务于C919型号的科研与实验任务,为工程研制直接提供了最真实实验数据。

在数字化制造与装配方面,上海交大机械与动力工程学院林忠钦院士领衔的制造团队在民机数字化装配协调与容差分配、制造数据符合性管理技术、虚拟装配、总装移动生产线、总装密封性能检测与功能模拟、总装对接协调控制、复合材料金属组合结构连接一体化制孔等关键技术上取得了一系列突破,搭建了飞机大部件自动装配、柔性导轨制孔等实验平台,开展了数字化装配协调与容差分配技术研究,为C919总装试制提供了关键技术支撑与验证。

在人因工程方面,上海交大电子信息与电气工程学院傅山教授领衔的人机环系统工程团队历时5年,在国内首建民机驾驶舱人为因素适航审定的理论与工程体系,自主开发了覆盖地面模拟试验到试飞的全套试验系统和数据处理系统。在为ARJ21-700飞机适航符合性验证试验及适航取证做出积极贡献的基础上,又围绕C919项目开展了人为因素适航要求和符合性验证方法研究、告警状态下飞行机组情景感知的特征等一批项目,可继续服务于C919大型客机的人机环系统研究及取证。

此外,上海交大还围绕C919大型客机在综合航电领域开展了飞机环境监视系统关键技术、IMA环境下多任务实时性性能最优化系统研究;在系统设计领域开展了面向设计过程的适航要求识别、分解与确认系统开发研究;在航空材料领域开展了航空材料声学特性量化分析及声学性能、铝合金微弧氧化用离子交换膜电解槽及其氧化方法、铝合金环保型化学氧化工艺研究等一批科研项目。上述科研项目不仅涉及民机设计、民机适航符合性等基础研究,更好发挥了上海交大多学科优势,同时也着眼于服务重大工程,开展了面向C919大型客机型号研制所急需的关键技术与型号应用等科研,许多研究成果直接或者间接服务于中国商飞C919大型客机研制。

近两年,上海交通大学围绕C919大型客机项目,更有多项实质性举措。

2015年4月,上海交通大学与中国商用飞机有限责任公司签署了第二轮战略合作框架协议。双方对接中央建设创新型国家的战略部署,对接上海市建设“具有全球影响力的科技创新中心”的战略需求,围绕研制和发展大型客机项目的目标,深化战略合作关系,构建起校企产学研用紧密结合的长效机制。

2015年9月8日,时任上海交通大学常务副校长、中国工程院院士林忠钦访问中国商飞民机试飞中心,双方签署了工程中心联合申报共建协议书,为工程中心申报工作奠定了坚实的基础。上海民机试飞工程技术研究中心旨在建设成为上海市民用飞机试飞领域技术研究开发、技术成果转化和合作交流平台。工程中心的组建有助于加快上海地区民用航空产业发展和航空产业基地建设;有助于加速国家高新技术产业化、科技创新中心平台构建等一系列重大战略部署的实施和推进。

2016年9月8日,为推进上海民机试飞工程技术研究中心建设工作,落实创建具有全球影响力的科技创新中心战略规划,上海民机试飞工程技术研究中心在上海交通大学召开第一次筹建工作会议。上海民机试飞工程技术研究中心以中国商用飞机有限责任公司作为承担单位,联合上海交通大学进行共建。上海民机试飞工程技术研究中心是中国商用飞机有限责任公司试飞中心首个获批成立的上海市科技创新平台。与会专家一致认可工程中心建设计划和建设内容,认为工程中心的组建目标和发展方向服务国家战略,凸现产学研用,目标明确、方向清晰。建议工程中心充分抓住两年筹建期的黄金时间,坚持“高起点、高标准、高水平”,将工程中心建设成为上海具有全球影响力的科技创新中心之一。工程中心将围绕组织机构设置、人才队伍建设、系统产品研制、技术成果转化、场地设施落实和开放交流合作等六个方面推进工程中心发展和建设;以“试飞任务支持与优化”研究方向为主、“特殊科目试航验证”等其他四个方向为辅,开展技术研究和系统产品开发,力求尽快形成研究成果,从而有效保障民机试飞安全、加快适航取证进度。

2017年4月11日,上海民机试飞工程技术研究中心(筹)在中国商飞公司试飞中心浦东基地揭牌成立。上海交通大学校长、党委副书记、中国工程院院士林忠钦,中国商飞公司总飞行师、试飞中心主任钱进共同为上海民机试飞工程技术研究中心(筹)揭牌。中国商飞公司副总经理吴光辉、中国商飞公司科技委常委陈迎春、试飞中心党委书记缪根红、上海市科委基地处主管张帆,以及上海交通大学、复旦大学、北京航空航天大学、上海工程技术大学、商飞试飞中心有关领导和专家学者实地参观调研了C919飞机101架机及现场指挥大厅,了解了型号首飞进展情况。工程中心坚持服务型号取证试飞任务,深入开展产学研合作,率先启动了“空地一体化试飞验证”等一批重大科研计划,布局了“虚拟试飞技术”等预先研究计划,相关科研成果与能力建设可直接支撑和服务于C919型号取证试飞。上海交通大学校长林忠钦院士亲自担任上海民机试飞工程技术研究中心技术委员会主任。

上海交大党委书记姜斯宪强调,上海交大作为我国第一个设立航空专业的大学,历史上曾经为国家培养了诸多的航空领域的知名科学家。站在新的历史起点,交大人更觉使命在肩、责任重大。上海交大有责任和义务为我国培育出更多更出色的航空工程人才;在上海市加快建设“具有全球影响力的科技中心”大背景下,未来学校进一步拓宽与包括商飞在内的大型国企的合作,充分加强优势互补和资源共享,为国产大飞机和宽体客机翱翔蓝天做出新的、更大的贡献,为共圆“民航强国梦”和“世界一流大学梦”的中国之梦添砖加瓦。

 
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