王元元 李慧熹
摘要:中歐航空科技合作是中歐科技合作的典范,對(duì)推動(dòng)雙方航空科技進(jìn)步、加深航空界了解和互信發(fā)揮了積極作用。為深化合作并銜接雙方新一輪的科技規(guī)劃,中歐加強(qiáng)戰(zhàn)略對(duì)話,達(dá)成“安全航空、綠色航空、智慧航空”的共同發(fā)展愿景,論證提出面向未來(lái)的18個(gè)合作主題。本文對(duì)中歐航空科技合作背景進(jìn)行介紹,概述此次聯(lián)合論證的方法和過(guò)程,重點(diǎn)對(duì)每個(gè)合作方向的必要性和主要研究?jī)?nèi)容進(jìn)行分析,為中方相關(guān)專業(yè)人員參與對(duì)歐合作提供參考。
關(guān)鍵詞:民用航空;科技合作;飛行器技術(shù);推進(jìn)技術(shù);機(jī)載系統(tǒng);綠色航空材料和結(jié)構(gòu);空中交通管理;航空安全
中圖分類號(hào):V271.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.19452/j.issn1007-5453.2020.06.003
中歐雙方經(jīng)過(guò)近20年的合作逐漸形成了穩(wěn)定的航空科技合作機(jī)制,開(kāi)展多個(gè)研究項(xiàng)目并取得豐碩成果。在21世紀(jì)進(jìn)入第三個(gè)10年之時(shí),為共同應(yīng)對(duì)民用航空業(yè)的新挑戰(zhàn),雙方進(jìn)一步加強(qiáng)戰(zhàn)略合作,“自頂向下”系統(tǒng)論證提出未來(lái)飛行器、未來(lái)推進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)機(jī)載系統(tǒng)、綠色航空材料、結(jié)構(gòu)與制造技術(shù)、空中交通管理、飛行器安全/安保性提升和運(yùn)營(yíng)支持6大領(lǐng)域的18個(gè)合作主題。本文將介紹此次論證的思路和過(guò)程,分析合作方向的必要性和主要內(nèi)容,為后續(xù)推動(dòng)中方更多優(yōu)勢(shì)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展對(duì)歐合作奠定基礎(chǔ)。
1民用航空未來(lái)挑戰(zhàn)
業(yè)界普遍認(rèn)為,未來(lái)20年,世界航空客運(yùn)周轉(zhuǎn)量將以GDP增速的近兩倍持續(xù)增長(zhǎng)[1],全球航空業(yè)面臨安全壓力陡增、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)提高、乘客要求攀升等技術(shù)和管理全方位的挑戰(zhàn)。亞太地區(qū),尤其是中國(guó),將是未來(lái)最具增長(zhǎng)潛力的民用航空市場(chǎng),國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)預(yù)測(cè)中國(guó)2022年將超過(guò)美國(guó)成為全球最大航空市場(chǎng)[2];歐盟近年來(lái)不斷加強(qiáng)各方優(yōu)勢(shì)資源的聚合提升,積極推進(jìn)歐洲一體化和單一天空計(jì)劃,預(yù)計(jì)其飛行總量將在2050年達(dá)到2500萬(wàn)架次,為2017年的近三倍[3]。中歐雙方在解決空地?fù)矶聠?wèn)題、保持高水平航空標(biāo)準(zhǔn)、積極推進(jìn)創(chuàng)新和數(shù)字化戰(zhàn)略投資等方面具有一致訴求[4]。
2中歐航空科技合作背景
從2002年開(kāi)始,中歐就航空科技的政府間合作進(jìn)行正式接觸和洽談,逐漸發(fā)展形成“共同論證、共同選題、共同發(fā)布、共同申報(bào)、共同評(píng)審、同步立項(xiàng)、對(duì)等資助、共同管理、共同驗(yàn)收、成果共享”的科技合作實(shí)踐模式。雙方“自下而上”提出了一些實(shí)質(zhì)性合作項(xiàng)目,加深了相互了解,促進(jìn)了技術(shù)和管理水平的共同進(jìn)步,為開(kāi)展進(jìn)一步的深化合作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。一是推動(dòng)了雙方的技術(shù)進(jìn)步,部分成果已經(jīng)開(kāi)始轉(zhuǎn)化應(yīng)用。例如,航空用大型鈦合金結(jié)構(gòu)件精鑄技術(shù)研究(COLTS)項(xiàng)目,中歐雙方共有15個(gè)單位參加研究,雙方牽頭單位分別是北京航空材料研究院和英國(guó)伯明翰大學(xué)。項(xiàng)目突破了大型鈦合金鑄件整體成形、冶金質(zhì)量和尺寸控制等關(guān)鍵技術(shù),目前已成功應(yīng)用至LEAP1-C航空發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣和A320neo飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)吊掛肋板。二是搭建了雙方航空業(yè)人員深入溝通交流的舞臺(tái),促成了更多的民間航空科技合作。雙方科研人員形成了相對(duì)固定的每8個(gè)月一次的會(huì)議交流機(jī)制,這不僅有助于項(xiàng)目順利實(shí)施,同時(shí)也加深了雙方的了解和互信,促成了非政府的更多合作。三是中方學(xué)習(xí)借鑒了歐盟先進(jìn)項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn),為提高我國(guó)民用航空科研管理水平起到了積極的促進(jìn)作用。中歐航空科技合作項(xiàng)目隸屬于歐盟框架計(jì)劃,框架計(jì)劃從項(xiàng)目指南、立項(xiàng)、實(shí)施、驗(yàn)收都有著非常嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的流程,中方在合作過(guò)程中吸收了非常多的有益經(jīng)驗(yàn)并成功應(yīng)用于科研管理實(shí)踐[5-6]。
3未來(lái)合作方向論證方法和過(guò)程
為了進(jìn)一步提高合作層次和水平,中歐雙方一致認(rèn)為應(yīng)該面向未來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,開(kāi)展航空發(fā)展戰(zhàn)略層面對(duì)接,從戰(zhàn)略高度“自頂向下”科學(xué)、系統(tǒng)論證合作方向,而不再局限于此前“自下而上”提出零散項(xiàng)目的論證方式。此外,歐盟地平線2020計(jì)劃即將結(jié)束,中方也即將啟動(dòng)“十四五”規(guī)劃,因此中歐雙方?jīng)Q定開(kāi)展新一輪的航空科技合作戰(zhàn)略研究,提出2021—2027年(與歐盟即將啟動(dòng)的地平線歐洲計(jì)劃銜接)合作方向,并積極爭(zhēng)取列入政府預(yù)算。
中歐雙方圍繞先進(jìn)飛行器,推進(jìn)系統(tǒng),機(jī)載系統(tǒng),綠色航空結(jié)構(gòu)和材料,空中交通管理,安全、安保和運(yùn)營(yíng)6個(gè)領(lǐng)域組建了覆蓋面廣的高水平專家團(tuán)隊(duì),成員來(lái)自飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)載制造商,航空科研機(jī)構(gòu),高等院校,中小企業(yè)及產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì),行業(yè)管理機(jī)構(gòu)等。歐方專家來(lái)自英國(guó)BAE系統(tǒng)公司、羅羅公司、霍尼韋爾英國(guó)公司,西班牙國(guó)際工程數(shù)值方法研究中心(CIMNE),法國(guó)泰雷茲集團(tuán)、航空谷產(chǎn)業(yè)集群、Edyn咨詢公司,德國(guó)航空航天研究中心,法國(guó)航空航天研究中心,歐洲航空科學(xué)研究網(wǎng)絡(luò),歐控組織等。中方專家來(lái)自中國(guó)航空研究院(CAE)、中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)有限公司、中國(guó)商飛公司、中國(guó)航發(fā)集團(tuán)、清華大學(xué)、北航等。中歐專家團(tuán)隊(duì)分別由CAE和英國(guó)BAE系統(tǒng)公司牽頭協(xié)調(diào)。
雙方論證的思路是:專家首先針對(duì)各自的戰(zhàn)略規(guī)劃,明確面臨的挑戰(zhàn),尋找戰(zhàn)略契合點(diǎn),如歐盟《航空2050展望》中提出的五大挑戰(zhàn)“滿足社會(huì)與市場(chǎng)需求,保持并提升行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位,保護(hù)環(huán)境和能源供應(yīng),確保運(yùn)行安全、提高安保能力,優(yōu)先重視研究、試驗(yàn)?zāi)芰εc教育”[7];其次,雙方專家基于挑戰(zhàn)確定了未來(lái)發(fā)展的共同愿景,即“安全航空、綠色航空、智慧航空”;在此基礎(chǔ)上設(shè)想未來(lái)航空業(yè)可能的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景,包括新的運(yùn)輸模式、新產(chǎn)品、新服務(wù)等(見(jiàn)圖1),進(jìn)而分解出可能的關(guān)鍵技術(shù);再進(jìn)一步根據(jù)“公眾關(guān)切、技術(shù)可行、互有意愿”等原則篩選出2021—2027年間可能的合作主題。對(duì)于每個(gè)主題,雙方專家從必要性、研究范圍、與雙方戰(zhàn)略的契合度、技術(shù)成熟度要求、將來(lái)可能的應(yīng)用、需要的資金規(guī)模、雙方合作的可能性等方面進(jìn)行了全面分析和論述。
目前,經(jīng)過(guò)三次中歐專家組全體會(huì)議形成了18個(gè)合作主題(每個(gè)領(lǐng)域三個(gè)),雙方正在根據(jù)征集的意見(jiàn)情況進(jìn)行完善,并將于2020年3月形成最終版,分別提交歐盟議會(huì)和中國(guó)政府審閱,論證過(guò)程如圖2所示。圖3展示了中歐專家第二次柏林戰(zhàn)略對(duì)話會(huì)議情況。
4未來(lái)合作方向分析
中歐雙方擬定的18個(gè)合作主題,覆蓋了從飛行器平臺(tái)、動(dòng)力、系統(tǒng)、材料到運(yùn)營(yíng)、空管、安全監(jiān)管等民用航空的方方面面,很大程度上體現(xiàn)了民用航空科技的發(fā)展趨勢(shì)和方向[8-9]。下面對(duì)合作主題的必要性和主要內(nèi)容進(jìn)行分析。
4.1飛行器領(lǐng)域
(1)基于湍流邊界層和流動(dòng)分離控制的減阻降噪若干關(guān)鍵技術(shù)
減阻和降噪是大型民機(jī)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)期目標(biāo)。中歐已成功合作三個(gè)相關(guān)項(xiàng)目,對(duì)一批先進(jìn)流動(dòng)控制器件(包括溝槽、等離子體,各種類型的微射流、移動(dòng)壁、聲襯等)開(kāi)展了數(shù)值和試驗(yàn)研究,但距離工程實(shí)用仍有許多問(wèn)題亟待解決,如高雷諾數(shù)湍流邊界層減阻控制、氣動(dòng)激勵(lì)噪聲特性及其控制、新型高性能計(jì)算機(jī)效能挖掘等問(wèn)題。
(2)基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)和空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)
提高CFD計(jì)算精度、降低CFD計(jì)算成本、提高基于CFD優(yōu)化的工程適用性和效率是飛機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)中亟待解決的問(wèn)題之一。將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)引入湍流模型構(gòu)建、試驗(yàn)和模擬數(shù)據(jù)融合、代理模型構(gòu)建、流場(chǎng)特征提取等方面是很有前景的發(fā)展方向。
(3)飛機(jī)尾流的氣動(dòng)機(jī)理與飛行影響評(píng)估和飛行安全預(yù)測(cè)
大型客機(jī)起降時(shí)產(chǎn)生的尾渦是限制機(jī)場(chǎng)容限的最重要因素。歐盟WakeNet項(xiàng)目所發(fā)展的尾渦控制技術(shù)距離工業(yè)化應(yīng)用還有一定差距。需要進(jìn)一步對(duì)不同類型遠(yuǎn)場(chǎng)尾跡的動(dòng)力學(xué)和不穩(wěn)定特性進(jìn)行系統(tǒng)研究,并提出一種加速典型商用飛機(jī)遠(yuǎn)場(chǎng)尾跡衰減的可行辦法。
4.2推進(jìn)系統(tǒng)領(lǐng)域
(1)混合電推進(jìn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與驗(yàn)證
2019年的巴黎航展宣告了電動(dòng)飛機(jī)時(shí)代的來(lái)臨。電動(dòng)/混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)是電動(dòng)飛機(jī)的核心。相比傳統(tǒng)燃油動(dòng)力而言,人們對(duì)電推進(jìn)系統(tǒng)的研究還處于初級(jí)階段,亟須開(kāi)展系統(tǒng)建模仿真工具、高效高功率密度電機(jī)以及控制系統(tǒng)、混合動(dòng)力系統(tǒng)能量管理控制策略等方面的系統(tǒng)性研究。
(2)能源和存儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
未來(lái)的純電動(dòng)飛機(jī)能否成為現(xiàn)實(shí)主要依賴于能源和存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展?,F(xiàn)有鋰離子電池能量密度僅為150~250W·h/kg(用于全電支線飛機(jī)至少需1800W·h/kg)。因此,需要開(kāi)展燃料電池、鋰空氣、鋰硫磺等新興能源存儲(chǔ)技術(shù)及其相應(yīng)的熱管理、安全性設(shè)計(jì)等問(wèn)題研究。
(3)綠色航空能源及其適用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)
國(guó)際航空界對(duì)生物燃料有巨大需求。少量航班已開(kāi)始使用生物燃料,少數(shù)幾種制備方法也獲得了認(rèn)證,但成本偏高、對(duì)糧食作物產(chǎn)生不利影響、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)影響不明確等問(wèn)題仍然沒(méi)有很好地得到解決。亟須進(jìn)一步開(kāi)展生物燃料最佳生物質(zhì)來(lái)源研究、生物燃料對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作影響研究以及評(píng)估生物燃料的全生命周期碳減排。
4.3機(jī)載系統(tǒng)領(lǐng)域
(1)多模智能導(dǎo)航及機(jī)載、地基通信技術(shù)
衛(wèi)星導(dǎo)航是未來(lái)機(jī)載導(dǎo)航的主流技術(shù)。多系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航在可用衛(wèi)星數(shù)量、定位連續(xù)性和可靠性、定位精度等方面都優(yōu)于單一系統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航,是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是,如何讓機(jī)載系統(tǒng)與各種導(dǎo)航源一起工作,并滿足規(guī)定的完好性風(fēng)險(xiǎn)及其相關(guān)的告警限制和告警時(shí)間,仍需開(kāi)展多星座衛(wèi)星導(dǎo)航完好性檢測(cè)技術(shù)、基于多模式GNSS精度的智能導(dǎo)航優(yōu)化技術(shù)和針對(duì)多模導(dǎo)航傳感器信息的數(shù)據(jù)融合技術(shù)等研究。
(2)基于無(wú)線與電源線的機(jī)載網(wǎng)絡(luò)
飛機(jī)上的線束是飛機(jī)重量的重要組成部分之一(A380上線束重量(質(zhì)量)達(dá)5.7t)。采用機(jī)載無(wú)線或電源線載波網(wǎng)絡(luò)具有簡(jiǎn)化布線設(shè)計(jì)、降低維護(hù)費(fèi)用、降低飛機(jī)重量等優(yōu)勢(shì)。航空無(wú)線電技術(shù)委員會(huì)(RTCA)和歐洲民航電子設(shè)備組織(EUROCAE)已經(jīng)發(fā)布機(jī)載無(wú)線操作標(biāo)準(zhǔn)的首份草案。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模應(yīng)用前,仍需要解決與已有飛機(jī)射頻系統(tǒng)共存、對(duì)抗干擾的韌性、對(duì)抗外部干擾威脅等問(wèn)題。對(duì)于電源線載波通信網(wǎng)絡(luò),歐盟TAUPE項(xiàng)目雖已開(kāi)展部分研究,后續(xù)還需要對(duì)飛機(jī)電源線分配網(wǎng)絡(luò)的建模,電源線網(wǎng)絡(luò)中已調(diào)信號(hào)傳輸、衰減、干擾、沖激脈沖壓制的效果,載波信號(hào)發(fā)送器和接收器的接口設(shè)計(jì)等開(kāi)展深入研究。
(3)個(gè)人自主飛行器管理與控制技術(shù)
隨著空域的逐步開(kāi)放,越來(lái)越多的個(gè)人飛行器將進(jìn)入民用市場(chǎng),飛行員短缺問(wèn)題會(huì)更加明顯。因此,提高飛行器自主飛行能力勢(shì)在必行。然而,開(kāi)放的空域、不完整的信息和未知的決策邊界會(huì)增加飛行任務(wù)處理和系統(tǒng)運(yùn)行的不確定性。同時(shí),受限于機(jī)載計(jì)算平臺(tái)的體積、重量和功耗,人工智能算法的實(shí)施和部署也存在一定的難度。本方向的研究將產(chǎn)生一系列智能算法和相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn),支持個(gè)人飛行器更加靈活有效地使用空域。
4.4綠色航空結(jié)構(gòu)和材料領(lǐng)域
(1)綠色與多功能航空復(fù)合材料技術(shù)
植物纖維和生物質(zhì)樹(shù)脂等可再生型綠色復(fù)合材料的研究已進(jìn)行多年,但其結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和穩(wěn)定性仍然制約其在飛機(jī)上應(yīng)用。另一方面,現(xiàn)有的飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)為了獲得安全可靠的電氣環(huán)境,必須額外構(gòu)建電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以達(dá)到防雷擊要求,這進(jìn)一步增加了飛機(jī)重量。因此,研究導(dǎo)電-結(jié)構(gòu)一體化的復(fù)合材料被提上議事日程。此外,應(yīng)用復(fù)合材料的飛機(jī)由于其價(jià)格昂貴、具有一定的污染性,現(xiàn)在亟須開(kāi)展碳纖維回收技術(shù)研究,同時(shí),還應(yīng)針對(duì)選定的飛機(jī)復(fù)合材料制件開(kāi)展全壽命周期評(píng)估。
(2)新型航空材料的測(cè)試、表征與仿真及虛擬測(cè)試
新的航空材料從設(shè)計(jì)到認(rèn)證、應(yīng)用往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間和較高的成本。本方向主要目標(biāo)是開(kāi)發(fā)新的表征技術(shù)和虛擬設(shè)計(jì)概念,以減少生物質(zhì)復(fù)合材料應(yīng)用的成本和風(fēng)險(xiǎn)。目標(biāo)是降低25%的成本,將經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的虛擬設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換為用戶友好的平臺(tái),服務(wù)航空材料研發(fā)企業(yè)。
(3)智能結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)(SHM)可提高飛機(jī)檢測(cè)的可靠性并降低維護(hù)成本。雖然SHM的研究已經(jīng)開(kāi)展了幾十年,但與成功的工程應(yīng)用仍然存在一定差距。如SHM對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)損傷容限設(shè)計(jì)的影響研究較少,各個(gè)層級(jí)的驗(yàn)證嚴(yán)重不足,數(shù)據(jù)分析和決策高度依賴人的經(jīng)驗(yàn)等,需要針對(duì)這些問(wèn)題繼續(xù)開(kāi)展深入研究。
4.5空中交通管理領(lǐng)域
(1)基于智能傳感器的空中交通管理性能實(shí)時(shí)評(píng)估
空中流量的增加給空管系統(tǒng)帶來(lái)巨大壓力,提高空中流量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和空管系統(tǒng)績(jī)效評(píng)估能力變得至關(guān)重要。目前,受限于監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)范圍、實(shí)時(shí)性、協(xié)同決策能力等問(wèn)題,基于空中流量監(jiān)測(cè)的空管系統(tǒng)績(jī)效和安全性能評(píng)估作用有限。隨著智能傳感器的出現(xiàn),構(gòu)建自測(cè)試、自驗(yàn)證和自適應(yīng)的實(shí)時(shí)績(jī)效評(píng)估系統(tǒng)成為可能,這將為理解、預(yù)測(cè)和管控航空安全風(fēng)險(xiǎn)、提高運(yùn)行效率發(fā)揮重要作用。
(2)面向編隊(duì)運(yùn)行的航空器四維航跡/航跡簇管理
除了提高空中交通管理水平,建立新的運(yùn)行概念也是應(yīng)對(duì)未來(lái)空管挑戰(zhàn)的一種必要手段。受軍用飛機(jī)的飛行編隊(duì)及鳥(niǎo)類等動(dòng)物的編隊(duì)飛行啟發(fā),通過(guò)民用飛機(jī)編隊(duì)智能動(dòng)態(tài)組建進(jìn)一步增強(qiáng)四維軌跡,可實(shí)現(xiàn)在高度擁堵的空域中優(yōu)化運(yùn)行,將CNS無(wú)線電頻率的使用降到最低。需要開(kāi)展機(jī)載航跡預(yù)測(cè)、沖突探測(cè)和解脫、新數(shù)據(jù)鏈通信等技術(shù)研究。
(3)高性能和高預(yù)測(cè)性的機(jī)場(chǎng)運(yùn)行協(xié)同管理
目前,機(jī)場(chǎng)協(xié)同決策系統(tǒng)(A-CDM)的應(yīng)用大大提高了航路網(wǎng)絡(luò)或空中交通流量管理的可預(yù)測(cè)性。為進(jìn)一步提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)行效率、可預(yù)測(cè)性、安全性/安保等方面性能,引入對(duì)機(jī)場(chǎng)空側(cè)和陸側(cè)信息集成度更高的全面機(jī)場(chǎng)管理(TAM)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí),探索機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等在TAM的應(yīng)用,或?qū)⑦M(jìn)一步提高基于績(jī)效的機(jī)場(chǎng)協(xié)同管理水平。
4.6安全、安保和運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域
(1)結(jié)冰條件、效果及安全評(píng)估方法
過(guò)冷大水滴(SLD)結(jié)冰條件下飛行風(fēng)險(xiǎn)是航空安全的一個(gè)挑戰(zhàn)。2015年,歐洲航空安全局(EASA)和美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)發(fā)布針對(duì)SLD的新飛機(jī)結(jié)冰適航條款。目前針對(duì)該適航條款的研究還不充分,全面的符合性驗(yàn)證方法還未獲得。還需要開(kāi)展不同粒徑分布SLD影響、結(jié)冰的典型特征、SLD結(jié)冰機(jī)理等研究,完善結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法以及飛行中結(jié)冰防護(hù)新概念。
(2)下一代先進(jìn)航空電子設(shè)備安全評(píng)估理論與方法
隨著計(jì)算技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,飛機(jī)機(jī)載系統(tǒng)的范圍和深度已顯著擴(kuò)大,系統(tǒng)復(fù)雜程度不斷提高的同時(shí)也引入了新的安全風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)有手段和標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行安全性評(píng)估,需要新的安全性分析理論和方法。此外,復(fù)雜系統(tǒng)下故障傳播機(jī)制也是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。歐盟SCARLETT項(xiàng)目已經(jīng)初步研究了可重構(gòu)的分布式IMA平臺(tái)概念,后續(xù)仍需要對(duì)資源共享特性導(dǎo)致的失效、資源深度耦合導(dǎo)致的系統(tǒng)故障檢測(cè)困難、邏輯映射復(fù)雜導(dǎo)致的系統(tǒng)安全分析困難等問(wèn)題開(kāi)展深入研究。
(3)無(wú)人機(jī)、交通管理和空域一體化
隨著民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展,航空主管部門在保障航空運(yùn)行安全、防范黑飛、制定完整的無(wú)人機(jī)安全標(biāo)準(zhǔn)等方面面臨新的挑戰(zhàn)。歐洲通過(guò)無(wú)人系統(tǒng)規(guī)則制定聯(lián)合體(JARUS)開(kāi)展了大量的標(biāo)準(zhǔn)制定工作,中國(guó)民航局也成立民用無(wú)人機(jī)管理領(lǐng)導(dǎo)小組,開(kāi)展了空中交通管制、無(wú)人機(jī)運(yùn)行、適航標(biāo)準(zhǔn)、人員執(zhí)照等方面的研究。后續(xù)雙方可聯(lián)合開(kāi)展基于運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的無(wú)人機(jī)安全標(biāo)準(zhǔn)、支持空域運(yùn)行的無(wú)人機(jī)空中交通管理系統(tǒng)等研究。
5結(jié)束語(yǔ)
中歐航空科技合作經(jīng)歷了從無(wú)到有、從少到多、從小到大、地位趨于平等、管理逐漸規(guī)范、機(jī)制逐步完善的發(fā)展歷程。如今,雙方進(jìn)一步面向未來(lái)從戰(zhàn)略層面提出新的合作主題,合作的系統(tǒng)性和前瞻性均達(dá)到了新的高度。相信雙方良好的合作基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的創(chuàng)新能力必將促成更多合作,希望中方相關(guān)方向科研團(tuán)隊(duì)抓住機(jī)遇,積極參與對(duì)歐合作,共同為應(yīng)對(duì)全球航空業(yè)挑戰(zhàn)做出新的貢獻(xiàn)。
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(責(zé)任編輯王為)
作者簡(jiǎn)介
王元元(1982-)男,博士,高級(jí)工程師。主要研究方向:民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、航空氣動(dòng)技術(shù)。
Tel:010-57827751
E-mail:wangyuanyuan@cae.ac.cn
李慧熹(1986-)女,碩士,工程師。主要研究方向:民用航空科技國(guó)際合作、歐洲民用航空戰(zhàn)略和情報(bào)研究。
Tel:010-57827573E-mail:lihuixi@cae.ac.cn
Analysis on the Future Direction of China-EU Cooperation in Civil Aviation Science and Technology
Wang Yuanyuan1,*,Li Huixi2
1. AVIC Development Research Center,Beijing 100029,China
2. Chinese Aeronautical Establishment,Beijing 100029,China
Abstract: Being a role model for China-EU Science and Technology cooperation, the China-EU civil aviation science and technology cooperation has played an active role in advancing scientific and technological progress and enhancing understanding and mutual trust. In order to strengthen partnership and better coordinating the new-round of technology planning, China and EU will strengthen the strategic dialogue and achieve a common development vision as "safety aviation, green aviation, and smart aviation". Both have jointly presented 18 cooperative topics for the future. This article will introduce the background of China-EU civil aviation science and technology cooperation, summarizing the argumentation approach and process, with emphasis on the analysis of necessity and main research content of each cooperative direction. It will provide a reference for Chinese stakeholders related to China-EU cooperation.
Key Words: civil aviation; science and technology cooperation; propulsion technology; airborne systems; green aviation material and structure; ATM; aircraft safety