全时数字化失速传感系统更好护航飞行安全—论文—科学网-亚博电竞网站

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作者:许子颉等 来源:《自然—通讯》 发布时间:2023/5/18 9:31:37
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全时数字化失速传感系统更好护航飞行安全

 

航空航天技术是国家科技、工业等综合实力的重要标尺。随着我国航空制造业的飞速发展,各类新兴飞行器对飞行参数的传感需求也越来越强烈,这也成为自主知识产权飞行参数传感器行业发展的巨大契机。

近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所、中国科学院大学研究人员许子颉、曹南颖等开发出一款新型自驱动飞行器失速传感监测系统,可原位实时监测固定翼飞行器翼面的气流分离程度,为飞行器操控者提供失速预警、失速程度分析和飞行状态修正提示数据。5月16日,相关研究在《自然-通讯》发表。

datss系统。受访者供图

飞行参数是安全飞行的基础和保障,也是飞行员进行正确操作的依据。比如,飞机失速(机翼因倾角、气流等原因导致升力不足,出现颠簸、俯冲甚至操纵失控等)传感系统在飞行安全中就发挥着不可或缺的作用。航空史上,由于失速导致的飞行安全事故在所有飞行事故中占比最高。2018年和2019年,波音737-max8客机曾发生两起因失速传感系统故障导致的空难,事故共导致346名乘客丧生。

“失速传感系统的准确性问题一直备受航空业内关注。”中国科学院北京纳米能源与系统研究所许子颉博士告诉《中国科学报》,“现有商业化程度较高的失速传感方案中,风标攻角传感与压差传感仍存在着非直接原位监测,后端算法复杂的缺陷;当前用于观测翼面湍流程度的引线法(一种失速传感方法)也存在无法数字化量化湍流失速的缺点。同时,较大的体积与质量也使得其难以应用于新兴的多功能无人机等领域。”

为解决这些痛点问题,联合团队基于此前在自驱动传感、自驱动智能监测、智能输入设备等领域的积累,研发出一款自驱动轻质化,原位监测翼面气流分离程度的新型失速传感系统(datss)。

datss系统工作原理示意。受访者供图

该论文评审者认为,该系统可实现对失速监测的数字化、可视化与阵列化感知。同时,研究者根据传感系统特征,自主研发了小型微处理系统,对传感数据进行无延时信号分析,能够实现直接法原位对飞行器失速的发生进行预警与解除。

“目前,datss系统已经通过风洞测试,计算流体力学(cfd)模拟仿真,小型无人机测试论证,并完成了载人塞斯纳c172s飞行器的实飞测试。在实飞测试中,成功完成对飞行器大攻角失速的预警与深度判断。”中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士说,“未来,该系统将在国产飞行器失速传感亚博电竞网站的解决方案中发挥重要作用。”(来源:中国科学报 张双虎)

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