中国制造业重点领域技术创新绿皮书:技术路线图(2019)
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航空机载设备与系统

航空机载设备与系统及配套包括航空电子、飞行控制和航空机电系统和元器件等配套产业。航空机载设备与系统及配套是提高国产飞机性能、实现航空工业自主创新、形成航空产业竞争力的重要保障。

需求

国内外各类在研、在产、在役的飞机、直升机型号对航空机载设备与系统及配套需求迫切,未来大型宽体客机对机载系统自主供应能力需求强烈。

目标

2020年初步建立“系统”“设备”“器件”三个层次的航空设备与系统配套体系。

2025年在关键航空机载设备与系统领域培养若干个系统级供应商;建立长期、稳固、高质量和可信赖的元器件配套体系和完整的产业链。

2030年建立具有竞争力的航空设备与系统供应商体系。

发展重点

1. 重点产品

航电系统

(1)飞行管理系统。

开展飞机动态航迹协同技术研究,基于适航流程研制飞行管理系统工程样机。

(2)综合处理与网络系统。

具备面向机载系统150个以上应用分区的综合处理与重构功能;具备多种信息智能采集与输出功能,远端接口单元可动态配置;具备高速安全网络功能,实现开放式网络架构。

(3)综合导航系统。

含大气数据惯性参考单元,具备卫星导航、无线电导航功能。

(4)座舱显控系统。

具备飞行、导航、发动机参数和飞机状态信息的显示及人机交互功能,并提供机组告警功能。

(5)机载维护系统。

具备状态监测、故障检测与隔离及趋势分析等功能,健康评估模型的预测逼真度不低于80%。

(6)通信系统。

具备甚高频通信、高频通信、选择呼叫、卫星通信、数据链通信、音频综合、无线电调谐、应急定位发射、驾驶舱门监视等功能。

(7)综合监视系统。

具备气象探测和监视、地形监视和防撞、空中交通态势感知和防撞等功能。

(8)机载信息系统。

具备驻留机载低安全等级功能及第三方应用的一体化机载信息系统;具备网络安保功能,具备开放式的网络架构与处理平台。

飞控系统

(1)主飞行控制系统。

具备主动控制功能,掌握主动侧杆技术;部分操纵面采用电作动器;实现主飞控、自动飞行、高升力一体化系统综合的能力。

(2)高升力系统。

实现先进高升力系统装备国产干、支线客机;研制出采用分布式驱动、自适应等新技术的高升力系统。

机电系统

(1)液压系统。

实现基于35MPa的高压系统设计,实现分布式液压系统在国产民用飞机的应用。

(2)电力系统。

实现宽变频交流电源系统,分布式自动配电,单通道功率等级大于250kV·A;研制出基于230/400V的大功率电力变换装置。

(3)环控系统。

实现三轮升压式高压除水制冷系统装备国产运输机,掌握四轮升压式环控系统技术,研制出电动环控系统。

(4)辅助动力系统。

具备启动/发电一体化功能,实现多电型组合动力装置装机应用。

(5)客舱设备。

掌握水/废水系统压力供水、真空冲洗技术,实现水/废水系统在民机上装机应用。

(6)货运系统。

实现集装式系统在大中型飞机上的应用,实现滑毯式系统在客用型飞机货舱的应用。

2. 航空关键元器件

显示组件

适用于机载条件下的高可靠性、大容量显示及有机发光二极管显示器;数字像源等新型机载显示组件。

大功率电力器件

碳化硅二极管与JFET/MOSFET芯片。

航空专用传感器

油液、气体、温度、压力等航空传感器;基于新型敏感材料、新型封装材料、新型导电材料等新材料的传感器。

智能蒙皮微机电系统

柔性机翼和智能蒙皮需要的微机电系统。

3. 关键共性技术

综合模块化航电系统(IMA)技术

包括综合模块化航电系统的体系架构设计、评估与仿真、原理样机,以及面向IMA的机载综合处理与网络系统演示验证技术;基于IMA系统的机电综合管理系统技术、机电健康管理技术。

综合飞行控制系统技术

包括主飞控、自动飞行控制、高升力一体化设计与验证技术,飞控计算机分区与隔离技术,先进控制律设计技术;面向光传特征的光传输、光交换和光通信协议等技术。

多电体系下机电系统技术

包括适应多电飞机的电源供电体系和规范,高可靠、容错的配电技术,多电体系下辅助动力系统技术,绿色电滑行技术,低能耗容错机电作动技术。

飞机电推进系统技术

包括电动飞机总体设计技术、高功率电机技术、高效储能技术、能量分配与管理技术。

战略支撑与保障

1. 建议成立国家机载设备与系统重点实验室

通过机载设备与系统重点实验室,加大投入力度,加强基础研究和关键技术预先研究,实现技术跨越式发展,全面提升我国航空机载设备与系统技术能力。

2. 实施航空机载设备与系统国家级专项计划

通过实施机载设备与系统国家级专项计划,加强航空机载设备与系统适航认证工作,研制满足国内外适航规定的机载系统,并培育系统级供应商,为国际和国内民机提供系统级的货架产品。

技术路线图

航空机载设备与系统技术路线图如图3-2所示。

图3-2 航空机载设备与系统技术路线图

图3-2 航空机载设备与系统技术路线图(续)