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2014年珠海航展上在保利集團(tuán)展廳中展示的中物院研制的外貿(mào)型載人離心機(jī)戰(zhàn)機(jī)模擬器

科技日報11月12日報道，運動質(zhì)量達(dá)60余噸的高性能載人離心機(jī)，隨著飛行曲線變換旋轉(zhuǎn)速度，旋轉(zhuǎn)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(qū)目睹了高性能載人離心機(jī)模擬戰(zhàn)機(jī)機(jī)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(jī)試驗平臺。

中物院離心機(jī)研制團(tuán)隊的領(lǐng)頭人黎啟勝研究員介紹說，高性能載人離心機(jī)是我國目前唯一能在地面逼真模擬出高性能戰(zhàn)斗機(jī)各種機(jī)動動作，使飛行員體驗高性能戰(zhàn)機(jī)高機(jī)動、高過載的大型訓(xùn)練裝備，是戰(zhàn)機(jī)飛行員選撥、訓(xùn)練和防護(hù)研究的必需裝備。目前國際上只有美國等少數(shù)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(jī)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，2012年開始高性能載人離心機(jī)研制。其最大加速度可達(dá)15倍重力加速度，快加速能力達(dá)到每秒10個重力加速度。系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)時間達(dá)到80ms，完全滿足模擬飛行實時性要求，系統(tǒng)可搭載不同用戶數(shù)據(jù)包，滿足不同戰(zhàn)斗機(jī)、艦載機(jī)或載人航天器等設(shè)備的模擬飛行要求。

“這套高性能載人離心機(jī)完全自主設(shè)計，主要部件也在國內(nèi)制造，是一個不折不扣的國貨?！痹擁椖恐魅卧O(shè)計師宋瓊告訴記者，目前，團(tuán)隊已經(jīng)完成設(shè)備主要性能指標(biāo)調(diào)試，各項參數(shù)達(dá)到或超過國際同類產(chǎn)品，幾個月后將實現(xiàn)飛行員試飛，“團(tuán)隊的目標(biāo)不僅要打破了先進(jìn)國際高性能載人離心機(jī)技術(shù)的壟斷，還將促進(jìn)我國高性能載人離心機(jī)走向世界。”

今年9月16日，中國工程物理研究院官方網(wǎng)站上發(fā)表的《會當(dāng)凌絕頂——中國工程物理研究院總體工程研究所科學(xué)試驗用離心機(jī)技術(shù)達(dá)到世界一流水平》一文中介紹了關(guān)于該所研制可逼真模擬戰(zhàn)斗機(jī)過載曲線的載人離心機(jī)的更多情況。以下為文章部分內(nèi)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(jī)四十余臺，其中多臺離心機(jī)性能指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平，最大模擬加速度達(dá)到40000G，最大加速度增長率達(dá)到35G/s,持續(xù)加速度模擬最高精度達(dá)到10的-6次方量級，加速度模擬自由度達(dá)到三個，實現(xiàn)了加速度、振動、溫度、氣動復(fù)合。

在載人離心機(jī)研制領(lǐng)域，總體所離心機(jī)研制團(tuán)隊近年來展開了關(guān)鍵技術(shù)研究，并成功研制出飛行模擬器，參加南非、珠海國際防務(wù)展，贏得廣泛贊譽(yù)。

載人離心機(jī)運動自由度由一個發(fā)展成了三個，通過三個自由度協(xié)調(diào)運動，能逼真模擬飛行載荷，在模擬座艙內(nèi)配置了飛機(jī)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(xiàn)了飛行員主動訓(xùn)練，成為目前唯一能夠在地面逼真模擬高性能戰(zhàn)機(jī)各種機(jī)動動作，使飛行員切身體驗高性能戰(zhàn)機(jī)高機(jī)動、高過載的大型訓(xùn)練裝備。

我國空軍于1999年啟動了高性能載人離心機(jī)的建設(shè)工作。

2009年，總體所中標(biāo)中航610所“動態(tài)載荷模擬研究系統(tǒng)”，該系統(tǒng)用于新一代戰(zhàn)機(jī)救生裝備產(chǎn)品檢測，其性能已經(jīng)達(dá)到高性能載人離心機(jī)主機(jī)的主要指標(biāo)要求，于2012年交付。

由于戰(zhàn)機(jī)數(shù)據(jù)保密需求等原因，空軍引進(jìn)的高性能載人離心機(jī)無法導(dǎo)入我軍主要在役機(jī)型的飛行數(shù)據(jù)包，導(dǎo)致訓(xùn)練針對性不強(qiáng)。外方出于知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的考慮，軟件不開放，設(shè)備升級困難。在此背景下，2013年，院高新重大專項《離心式動態(tài)飛行模擬器樣機(jī)研制》項目立項，樣機(jī)的設(shè)計瞄準(zhǔn)滿足三、四代戰(zhàn)機(jī)飛行員訓(xùn)練的需求，除了各基礎(chǔ)指標(biāo)能涵蓋戰(zhàn)機(jī)性能指標(biāo)外，系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)時間設(shè)計為80毫秒，優(yōu)于飛行模擬器相關(guān)國軍標(biāo)規(guī)定的150毫秒要求，與美國ETC公司最新產(chǎn)品指標(biāo)相近。

通過模擬器可以讓飛行員真實體驗空戰(zhàn)中的過載情況，圖中顯示兩名飛行員正在進(jìn)行模擬空戰(zhàn)，左側(cè)飛行員使用離心式模擬機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，處于大過載機(jī)動中，承受著8.33G的過載；右側(cè)飛行員使用普通模擬器，雖然模擬空戰(zhàn)中應(yīng)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(jī)模擬器對戰(zhàn)斗機(jī)飛行員訓(xùn)練的重要意義

團(tuán)隊綜合運用高動態(tài)離心機(jī)研制經(jīng)驗基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展了大型旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、離心場下多自由度運動控制、飛行載荷轉(zhuǎn)換等多項技術(shù)，完成了樣機(jī)設(shè)計。目前系統(tǒng)調(diào)試已進(jìn)入尾聲，從測試結(jié)果來看，樣機(jī)主要指標(biāo)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，預(yù)計2015年底完成飛行員上機(jī)測試。（《科技日報》相關(guān)報道可能表明該設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)飛行員上機(jī)測試。）

高性能載人離心機(jī)自主研制成功，打破了先進(jìn)國家高性能載人離心機(jī)技術(shù)壟斷，填補(bǔ)了我國航空醫(yī)學(xué)大型科研訓(xùn)練裝備的空白，能有效滿足我國戰(zhàn)機(jī)飛行訓(xùn)練的迫切需要，保證我軍訓(xùn)練安全、先進(jìn)以及保密，具有極高的軍事價值。

載人離心機(jī)作為高機(jī)動戰(zhàn)機(jī)飛行員訓(xùn)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(jìn)。該套裝置在應(yīng)用過程中，暴露了維護(hù)升級困難，訓(xùn)練機(jī)型受限，重要指標(biāo)不能檢測等弊病。從保證訓(xùn)練安全及保密出發(fā)，載人離心機(jī)國產(chǎn)化是必然結(jié)果。同時總體所積極開展了離心機(jī)的軍貿(mào)工作，目前已有國外軍方表達(dá)了采購意向。（2014年觀察者網(wǎng)曾報道，在珠海航展上巴基斯坦等國的軍事代表團(tuán)曾到珠海航展現(xiàn)場參觀當(dāng)時首次參加國際航展的中國國產(chǎn)載人離心機(jī)飛行模擬器）

為了實現(xiàn)引領(lǐng)目標(biāo)，總體所離心機(jī)研制團(tuán)隊將瞄準(zhǔn)離心式動態(tài)飛行模擬器等關(guān)系國家安全的重大裝備，聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢單位共同開展需求識別、可行性論證以及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、完成理論提升、技術(shù)突破。積極促成立新動態(tài)飛行模擬器（載人離心機(jī)）軍方立項，促進(jìn)以離心式動態(tài)飛行模擬器為代表的航空醫(yī)學(xué)訓(xùn)練裝置的軍貿(mào)立項。利用成都“工程科學(xué)創(chuàng)新與研發(fā)中心”的離心式動態(tài)飛行模擬器樣機(jī)，聯(lián)合空軍相關(guān)單位，共同打造“空天醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合試驗室”。