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我國高過載飛行模擬器研制成功 可讓飛行員體驗15G極限過載

《科技日報》12日報道，我國工程物理研究院研制的高性能載人離心機近日宣告研制完成，可能已首次實現飛行員上機測試。中物院網站發布的文章稱，該載人離心機運動自由度由一個發展成了三個，通過三個自由度協調運動，能逼真模擬飛行載荷，在模擬座艙內配置了飛機操縱元件、視景等，飛行員可以自主操縱，提供給飛行員接近于真實飛行過程的感官體驗，實現了飛行員主動訓練，成為目前唯一能夠在地面逼真模擬高性能戰機各種機動動作，使飛行員切身體驗高性能戰機高機動、高過載的大型訓練裝備，可讓飛行員體驗高達15個標準重力的過載。中物院官方網站稱，該機“能有效滿足我國戰機飛行訓練的迫切需要，保證我軍訓練的安全、先進以及保密，具有極高的軍事價值。”

2014年珠海航展上在保利集團展廳中展示的中物院研制的外貿型載人離心機戰機模擬器

科技日報11月12日報道，運動質量達60余噸的高性能載人離心機，隨著飛行曲線變換旋轉速度，旋轉臂端頭的飛行模擬座艙，靈活滾動。記者12日在中國工程物理研究院成都銀河596園區目睹了高性能載人離心機模擬戰機機動飛行場景。這是我國自主研制出的首個高性能載人離心機試驗平臺。

中物院離心機研制團隊的領頭人黎啟勝研究員介紹說，高性能載人離心機是我國目前唯一能在地面逼真模擬出高性能戰斗機各種機動動作，使飛行員體驗高性能戰機高機動、高過載的大型訓練裝備，是戰機飛行員選撥、訓練和防護研究的必需裝備。目前國際上只有美國等少數幾個國家能研制。

中物院總體所從2005年開始高性能載人離心機關鍵技術攻關，2012年開始高性能載人離心機研制。其最大加速度可達15倍重力加速度，快加速能力達到每秒10個重力加速度。系統動態響應時間達到80ms，完全滿足模擬飛行實時性要求，系統可搭載不同用戶數據包，滿足不同戰斗機、艦載機或載人航天器等設備的模擬飛行要求。

“這套高性能載人離心機完全自主設計，主要部件也在國內制造，是一個不折不扣的國貨。”該項目主任設計師宋瓊告訴記者，目前，團隊已經完成設備主要性能指標調試，各項參數達到或超過國際同類產品，幾個月后將實現飛行員試飛，“團隊的目標不僅要打破了先進國際高性能載人離心機技術的壟斷，還將促進我國高性能載人離心機走向世界。”

今年9月16日，中國工程物理研究院官方網站上發表的《會當凌絕頂——中國工程物理研究院總體工程研究所科學試驗用離心機技術達到世界一流水平》一文中介紹了關于該所研制可逼真模擬戰斗機過載曲線的載人離心機的更多情況。以下為文章部分內容：

該文提到，中國工程物理研究院總體工程研究所（下文簡稱“總體所”）至今已研制交付各類離心機四十余臺，其中多臺離心機性能指標處于國際領先水平，最大模擬加速度達到40000G，最大加速度增長率達到35G/s,持續加速度模擬最高精度達到10的-6次方量級，加速度模擬自由度達到三個，實現了加速度、振動、溫度、氣動復合。

在載人離心機研制領域，總體所離心機研制團隊近年來展開了關鍵技術研究，并成功研制出飛行模擬器，參加南非、珠海國際防務展，贏得廣泛贊譽。

載人離心機運動自由度由一個發展成了三個，通過三個自由度協調運動，能逼真模擬飛行載荷，在模擬座艙內配置了飛機操縱元件、視景等，飛行員可以自主操縱，提供給飛行員接近于真實飛行過程的感官體驗，實現了飛行員主動訓練，成為目前唯一能夠在地面逼真模擬高性能戰機各種機動動作，使飛行員切身體驗高性能戰機高機動、高過載的大型訓練裝備。

我國空軍于1999年啟動了高性能載人離心機的建設工作。

2009年，總體所中標中航610所“動態載荷模擬研究系統”，該系統用于新一代戰機救生裝備產品檢測，其性能已經達到高性能載人離心機主機的主要指標要求，于2012年交付。

由于戰機數據保密需求等原因，空軍引進的高性能載人離心機無法導入我軍主要在役機型的飛行數據包，導致訓練針對性不強。外方出于知識產權保護的考慮，軟件不開放，設備升級困難。在此背景下，2013年，院高新重大專項《離心式動態飛行模擬器樣機研制》項目立項，樣機的設計瞄準滿足三、四代戰機飛行員訓練的需求，除了各基礎指標能涵蓋戰機性能指標外，系統動態響應時間設計為80毫秒，優于飛行模擬器相關國軍標規定的150毫秒要求，與美國ETC公司最新產品指標相近。

通過模擬器可以讓飛行員真實體驗空戰中的過載情況，圖中顯示兩名飛行員正在進行模擬空戰，左側飛行員使用離心式模擬機進行訓練，處于大過載機動中，承受著8.33G的過載；右側飛行員使用普通模擬器，雖然模擬空戰中應該承受6.3G的過載，但飛行員感受不到。這張對比圖可以看出離心機模擬器對戰斗機飛行員訓練的重要意義

團隊綜合運用高動態離心機研制經驗基礎上，進一步發展了大型旋轉結構優化設計、離心場下多自由度運動控制、飛行載荷轉換等多項技術，完成了樣機設計。目前系統調試已進入尾聲，從測試結果來看，樣機主要指標達到了國際先進水平，預計2015年底完成飛行員上機測試。（《科技日報》相關報道可能表明該設備已經實現飛行員上機測試。）

高性能載人離心機自主研制成功，打破了先進國家高性能載人離心機技術壟斷，填補了我國航空醫學大型科研訓練裝備的空白，能有效滿足我國戰機飛行訓練的迫切需要，保證我軍訓練安全、先進以及保密，具有極高的軍事價值。

載人離心機作為高機動戰機飛行員訓練的必備裝備，目前（2015年9月）我國僅有一套，為空軍2005年從國外引進。該套裝置在應用過程中，暴露了維護升級困難，訓練機型受限，重要指標不能檢測等弊病。從保證訓練安全及保密出發，載人離心機國產化是必然結果。同時總體所積極開展了離心機的軍貿工作，目前已有國外軍方表達了采購意向。（2014年觀察者網曾報道，在珠海航展上巴基斯坦等國的軍事代表團曾到珠海航展現場參觀當時首次參加國際航展的中國國產載人離心機飛行模擬器）

為了實現引領目標，總體所離心機研制團隊將瞄準離心式動態飛行模擬器等關系國家安全的重大裝備，聯合國內優勢單位共同開展需求識別、可行性論證以及關鍵技術攻關、完成理論提升、技術突破。積極促成立新動態飛行模擬器（載人離心機）軍方立項，促進以離心式動態飛行模擬器為代表的航空醫學訓練裝置的軍貿立項。利用成都“工程科學創新與研發中心”的離心式動態飛行模擬器樣機，聯合空軍相關單位，共同打造“空天醫學工程聯合試驗室”。