被譽(yù)為亞洲第一的火箭橇滑軌。

無人機(jī)與民機(jī)碰撞火箭橇試驗(yàn)。

作為我國(guó)唯一從事航空防護(hù)救生/空降空投裝備研制的高科技企業(yè)，航空工業(yè)航宇具有完整的專業(yè)領(lǐng)域試驗(yàn)驗(yàn)證體系。近日，航宇在襄北試驗(yàn)基地進(jìn)行了一發(fā)無人機(jī)與民機(jī)碰撞火箭橇試驗(yàn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)無人機(jī)撞擊試驗(yàn)領(lǐng)域的空白，并處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

本項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首次利用地面火箭橇試驗(yàn)平臺(tái)模擬無人機(jī)撞擊民航飛機(jī)在起飛和爬升過程的工況，用以科學(xué)系統(tǒng)評(píng)估無人機(jī)對(duì)民機(jī)飛行安全的影響程度，探索性研究評(píng)估方法，為建立相關(guān)的適航標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。就在幾個(gè)月前，航宇襄北試驗(yàn)基地還進(jìn)行了1發(fā)某民用產(chǎn)品高馬赫數(shù)火箭橇試驗(yàn)，并取得圓滿成功，創(chuàng)下了航宇火箭橇試驗(yàn)速度的新高。

無人機(jī)與民機(jī)碰撞試驗(yàn) 填補(bǔ)國(guó)內(nèi)領(lǐng)域空白

隨著民用無人機(jī)技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展，其在人們的工作、生活中應(yīng)用的領(lǐng)域也越來越廣。在民用無人機(jī)數(shù)量增長(zhǎng)的同時(shí)，其對(duì)民用客機(jī)的飛行安全性影響也越來越受到重視。無人機(jī)和飛機(jī)之間的高速相撞會(huì)造成嚴(yán)重破壞，破壞程度甚至超過鳥撞飛機(jī)。研究人員同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在嚴(yán)重撞擊中，無人機(jī)的鋰離子電池可能會(huì)碎裂。但即使是在無人機(jī)部分無損的情況下，這些電池的溫度也會(huì)開始上升，而如果受損的電池在撞擊后嵌入了飛機(jī)內(nèi)部，那么就有可能引起火災(zāi)。

在無人機(jī)與民機(jī)碰撞安全性研究方面，國(guó)際上一直缺乏基于全面、系統(tǒng)性驗(yàn)證的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，中國(guó)民航局率先提出了試驗(yàn)驗(yàn)證的設(shè)想，在聯(lián)合國(guó)內(nèi)多個(gè)專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行項(xiàng)目論證過程中，專家組專家分析了無人機(jī)制造材質(zhì)、飛行姿態(tài)、飛行速度、體積重量以及飛機(jī)被撞位置等因素對(duì)飛機(jī)碰撞損傷的影響，并對(duì)碰撞速度、碰撞部位、碰撞姿態(tài)以及姿態(tài)保持、測(cè)試參數(shù)等進(jìn)行了分析和討論。同時(shí)，分析無人機(jī)核心部件碰撞、模擬鳥撞等驗(yàn)證方式，并比較了國(guó)外同類試驗(yàn)驗(yàn)證手段的不足，以期通過一種全面、系統(tǒng)、高效、逼真的手段進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

11月30日，在航宇襄北試驗(yàn)基地進(jìn)行了中等質(zhì)量的旋翼無人機(jī)與某型飛機(jī)風(fēng)擋在典型速度下的碰撞試驗(yàn)，無人機(jī)精準(zhǔn)碰撞在民機(jī)左右風(fēng)擋的中間和邊角部位特定區(qū)間內(nèi)，通過測(cè)試設(shè)備采集的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和現(xiàn)場(chǎng)碰撞結(jié)果查看和分析，確認(rèn)風(fēng)檔外層玻璃破碎，但內(nèi)層玻璃完好，滿足風(fēng)檔鳥撞試驗(yàn)的符合性判斷。同時(shí)通過與仿真分析結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了試驗(yàn)方法的準(zhǔn)確性和仿真結(jié)果的有效性，試驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期目的，取得了圓滿成功。

由于無人機(jī)與飛機(jī)碰撞工況的復(fù)雜性、隨機(jī)性以及高昂的試驗(yàn)成本和嚴(yán)酷的試驗(yàn)要求，2017年8月，航宇在與民航局課題組具體溝通后，對(duì)項(xiàng)目需求進(jìn)行了充分的識(shí)別，針對(duì)速度精確建立、碰撞模擬、結(jié)構(gòu)響應(yīng)測(cè)試、光學(xué)測(cè)試等關(guān)鍵技術(shù)問題，系統(tǒng)地提出了火箭橇試驗(yàn)解決方案。滑車設(shè)計(jì)專家們?cè)谟邢拶Y源的條件下，結(jié)合某型民機(jī)駕駛艙和尾翼借用件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過精確的強(qiáng)度、系統(tǒng)彈道性能以及可制造性分析，設(shè)計(jì)了精巧的一體式試驗(yàn)滑車，并通過動(dòng)靜結(jié)合及試前在位調(diào)節(jié)解決碰撞位置模擬的精確性；測(cè)試專家們對(duì)測(cè)試參數(shù)和碰撞過程的事件特征進(jìn)行了充分分析后，制定了多方位、多點(diǎn)交匯的測(cè)試布局，實(shí)現(xiàn)了多視角、全覆蓋、高穩(wěn)定的全過程記錄。2017年9月，試驗(yàn)方案通過專家組正式評(píng)審。在隨后2個(gè)多月的時(shí)間里，航宇試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)科學(xué)運(yùn)用項(xiàng)目管理方法，通力協(xié)作，高效解決了真實(shí)機(jī)頭一體化的滑車設(shè)計(jì)及制造、基于彈道布局的無人機(jī)運(yùn)行狀態(tài)模擬等問題，實(shí)現(xiàn)了單一彈道上的連續(xù)多點(diǎn)碰撞。同時(shí)，過程控制嚴(yán)格按照適航驗(yàn)證試驗(yàn)程序要求，對(duì)試驗(yàn)件和試驗(yàn)設(shè)施進(jìn)行制造符合性檢查，對(duì)試驗(yàn)準(zhǔn)備、方法等與大綱的符合性進(jìn)行了檢查。試驗(yàn)結(jié)果顯示：預(yù)定碰撞點(diǎn)速度精度控制在1%范圍內(nèi)、無人機(jī)與風(fēng)擋精確碰撞、結(jié)構(gòu)響應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)完整、碰撞過程記錄全面清晰，最終按所有預(yù)期要求完美的實(shí)施了首次試驗(yàn)。碰撞試驗(yàn)所用的試驗(yàn)件為國(guó)產(chǎn)某型民機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)和由國(guó)內(nèi)最大的旋翼無人機(jī)制造商大疆創(chuàng)新科技有限公司提供的真實(shí)無人機(jī)。

試驗(yàn)的成功，標(biāo)志著航宇為無人機(jī)與民機(jī)碰撞的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了有力的試驗(yàn)和數(shù)據(jù)支撐，為進(jìn)一步規(guī)范無人機(jī)制造商設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品和適航局方制定無人機(jī)運(yùn)行管理方面的適航規(guī)章提供技術(shù)指導(dǎo)和決策依據(jù)；另一方面，繼航宇2007年被民航局授予民航座椅委任測(cè)試單位代表后，公司又一國(guó)防基礎(chǔ)科研試驗(yàn)?zāi)芰?yīng)用于民航領(lǐng)域，體現(xiàn)了航宇堅(jiān)持軍民融合的發(fā)展理念。

高精度火箭橇試驗(yàn)滑軌應(yīng)用前景

航宇具有完整的專業(yè)領(lǐng)域試驗(yàn)驗(yàn)證體系，擁有世界等級(jí)的高精度火箭橇試驗(yàn)滑軌、亞洲唯一的高速氣流吹襲臺(tái)、不利姿態(tài)救生性能試驗(yàn)系統(tǒng)、中國(guó)唯一的水上綜合救生水池、航空裝備高動(dòng)態(tài)大型離心機(jī)等重要大型基礎(chǔ)試驗(yàn)設(shè)施，具備解決高速度/高加速度動(dòng)態(tài)性能地面綜合模擬試驗(yàn)、氣動(dòng)特性試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能試驗(yàn)、環(huán)境適應(yīng)性及可靠性試驗(yàn)、基本物理性能試驗(yàn)、生理適應(yīng)性試驗(yàn)、空降空投裝備地面試驗(yàn)、民機(jī)生活設(shè)施適航試驗(yàn)等關(guān)鍵技術(shù)的驗(yàn)證能力，為航空、航天、兵器及其他高科技領(lǐng)域的裝備研發(fā)提供了重要的試驗(yàn)手段。

9月17日，1發(fā)某民用產(chǎn)品高馬赫數(shù)火箭橇試驗(yàn)在航宇襄北試驗(yàn)基地取得圓滿成功，該試驗(yàn)主要通過在地面動(dòng)態(tài)模擬不同速度過載條件，考核該產(chǎn)品的定位準(zhǔn)確性、工作可靠性、連續(xù)性及速度精度等性能指標(biāo)。試驗(yàn)速度最大馬赫數(shù)達(dá)到2.86（971米/秒），馬赫數(shù)2以上速度持續(xù)時(shí)間超過3.5秒，創(chuàng)下了航宇火箭橇試驗(yàn)速度的新高。該試驗(yàn)采用成熟車體結(jié)構(gòu)形式及一級(jí)金屬絲網(wǎng)減振技術(shù)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)試驗(yàn)艙減振方案，并實(shí)現(xiàn)了在該領(lǐng)域的兩個(gè)第一：即第一次使用大推重比新型助推發(fā)動(dòng)機(jī)，第一次采用面接觸前后車體連接等創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

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火箭橇是一種空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備，利用推力強(qiáng)大的火箭助推器，推動(dòng)測(cè)試物體在類似鐵路的專用滑軌上高速前進(jìn)，再用高速攝影機(jī)及其他設(shè)備記錄數(shù)據(jù)，以分析其空氣動(dòng)力學(xué)性能。形象一點(diǎn)說：你可以把它看作是一枚躺在鐵軌上發(fā)射的火箭?；鸺量捎糜谘兄坪宋淦?、高超聲速導(dǎo)彈及飛行器、航空母艦上的彈射器、戰(zhàn)斗機(jī)火箭彈射座椅、宇宙飛船逃逸塔、電子戰(zhàn)武器等尖端設(shè)備。它是在陸地進(jìn)行超聲速試驗(yàn)的重要裝置，目前全世界僅有美、英、中、俄、法等少數(shù)國(guó)家擁有此類設(shè)備。

1993年6月，由中國(guó)航空救生研究所承擔(dān)（2003年12月，該所與原漢江機(jī)械廠、原宏偉機(jī)械廠整合為航空工業(yè)航宇）、投資6700萬元的國(guó)內(nèi)第一條滑軌，也是亞洲唯一的火箭橇滑軌，在湖北襄陽市與河南鄧縣交界處建成，結(jié)束了我國(guó)22年來一直借用普通鐵路支線做高速地面模擬試驗(yàn)的歷史。20多年來，該試驗(yàn)設(shè)施為促進(jìn)我國(guó)科學(xué)研究，加強(qiáng)國(guó)防建設(shè)，發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)做出了巨大的貢獻(xiàn)。