多臺(tái)航空模擬器幫助飛機(jī)設(shè)計(jì)者驗(yàn)證飛機(jī)方案、多學(xué)科融合共建一架“數(shù)字化飛機(jī)”……4月18日下午，在北京航空航天大學(xué)沙河校區(qū)，“新一代全數(shù)字化飛行器科教協(xié)同創(chuàng)新中心”正式揭牌。據(jù)介紹，該中心作為首批學(xué)校投資建設(shè)的科教協(xié)同平臺(tái)，主要針對未來先進(jìn)飛行器的設(shè)計(jì)與研究開展全數(shù)字化能力建設(shè)，實(shí)現(xiàn)飛行器體系級/平臺(tái)級/部件級全數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析、半實(shí)物化評估與驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)飛行器的性能閉環(huán)、功能閉環(huán)、需求閉環(huán)、效能閉環(huán)。

北航學(xué)生現(xiàn)場展示模擬器從起飛到高空轉(zhuǎn)彎的操作。 新京報(bào)記者劉洋 攝

依托學(xué)科融合平臺(tái)，全校師生共建“數(shù)字化飛機(jī)”

北航航空學(xué)院院長潘翀介紹中心建設(shè)情況時(shí)表示，北航建校的使命就是培養(yǎng)“紅色”航空工程師，北航始終堅(jiān)守空天報(bào)國的理想信念，在科技、教育和人才三位一體的征程上不斷地前進(jìn)，如今已經(jīng)走出了自主培養(yǎng)航空航天領(lǐng)域領(lǐng)軍人才之路。時(shí)至今日，在航空航天科技不斷進(jìn)步的當(dāng)下，技術(shù)進(jìn)步帶來的領(lǐng)域發(fā)展需要越來越多的學(xué)科交叉融合。此次“新一代全數(shù)字化飛行器科教協(xié)同創(chuàng)新中心”的成立便是搭建一個(gè)平臺(tái)，全校師生共建“數(shù)字化飛機(jī)”。

新京報(bào)記者現(xiàn)場了解到，“新一代全數(shù)字化飛行器科教協(xié)同創(chuàng)新中心”占地近700平方米，該中心有兩個(gè)空間，分別是協(xié)同設(shè)計(jì)區(qū)和綜合評估區(qū)，前者讓學(xué)生們能夠在軟件空間里設(shè)計(jì)飛機(jī)，依托后者的硬件設(shè)備，可以通過上模擬機(jī)實(shí)操來測試設(shè)計(jì)成果。

設(shè)計(jì)者需要一個(gè)什么樣的飛機(jī)？這架飛機(jī)需要哪些指標(biāo)？學(xué)生們?nèi)绾文軌蚩焖俚卦跀?shù)字空間里利用軟件把飛機(jī)設(shè)計(jì)出來？……在現(xiàn)場參觀體驗(yàn)環(huán)節(jié)，航空學(xué)院副院長羅明強(qiáng)表示，該中心的協(xié)同設(shè)計(jì)區(qū)就提供了這些數(shù)據(jù)、軟件資源，幫助學(xué)生們設(shè)計(jì)飛機(jī)。“現(xiàn)在我們有44款國產(chǎn)軟件，未來我們將有300款國產(chǎn)軟件支持整個(gè)飛行器的全流程研究。”羅明強(qiáng)說道。

北航航空學(xué)院副院長羅明強(qiáng)帶領(lǐng)大家參觀并介紹中心情況。 新京報(bào)記者劉洋 攝

飛機(jī)設(shè)計(jì)者可軟硬件結(jié)合在線測試“新飛機(jī)”

在民機(jī)集成驗(yàn)證環(huán)境模擬器區(qū)域，一個(gè)高度還原飛機(jī)駕駛室的飛行模擬設(shè)備吸引了不少人的目光。三折大屏上顯示著高清的飛機(jī)跑道，坐在駕駛區(qū)域，猶如操控一架已經(jīng)停好待命的飛機(jī)。北航航空學(xué)院副教授宋磊所在實(shí)驗(yàn)室的研究生顏雨非為記者展示了模擬器從起飛到高空轉(zhuǎn)彎的操作，他介紹，設(shè)計(jì)師可以將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)接入到這臺(tái)模擬器中測試飛機(jī)飛行品質(zhì)。

“如果設(shè)計(jì)了新的飛機(jī)，你可以把新飛機(jī)數(shù)據(jù)放進(jìn)來進(jìn)行飛行和操控的測試，讓設(shè)計(jì)者可得到直觀的飛行感受。在安全性方面也可以保障，如果測試時(shí)因?yàn)樵O(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致飛機(jī)墜落，在這臺(tái)機(jī)器上重啟即可。”顏雨非說道。

在飛行模擬區(qū)，30組飛行模擬器排列整齊，每組都有駕駛艙的操縱桿和大屏幕，羅明強(qiáng)表示，北航希望每一個(gè)飛機(jī)設(shè)計(jì)者可以成為能開飛機(jī)的設(shè)計(jì)師，比如中國航空之父馮如便既是飛行員又是設(shè)計(jì)師。而這些航空模擬器便是讓設(shè)計(jì)飛機(jī)的學(xué)生們可以學(xué)習(xí)飛機(jī)駕駛技術(shù)，學(xué)會(huì)駕駛數(shù)字飛機(jī)。

一期已實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化飛行器設(shè)計(jì)項(xiàng)目功能

據(jù)介紹，2022年7月，在學(xué)校主要領(lǐng)導(dǎo)的推動(dòng)下，由發(fā)展規(guī)劃部負(fù)責(zé)，以正在建設(shè)的“飛行器綜合化數(shù)字實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”為基礎(chǔ)，能源與動(dòng)力工程學(xué)院牽頭，聯(lián)合航空科學(xué)與工程學(xué)院、航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院、機(jī)載系統(tǒng)創(chuàng)新中心等教學(xué)科研單位，共同建設(shè)了首批科教協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)——“新一代全數(shù)字化飛行器科教協(xié)同創(chuàng)新中心”，旨在成為打通數(shù)字設(shè)計(jì)、數(shù)字驗(yàn)證、數(shù)字試飛全鏈條的全數(shù)字化飛行器科教協(xié)同平臺(tái)重器。北航通過“雙一流”及自籌經(jīng)費(fèi)，兩期共投入超過5000萬元建設(shè)經(jīng)費(fèi)。

30組飛行模擬器排列整齊。 新京報(bào)記者劉洋 攝

其中，飛行器綜合化數(shù)字實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為該中心的重要組成部分，由航空學(xué)院承建，共完成建設(shè)設(shè)備398臺(tái)（套），各類國產(chǎn)設(shè)計(jì)仿真軟件44款，占地700平方米的實(shí)驗(yàn)室，可供40余名學(xué)生同時(shí)開展10余個(gè)數(shù)字化飛行器設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐。從2022年9月運(yùn)行至今，已經(jīng)支撐學(xué)生實(shí)驗(yàn)、科創(chuàng)實(shí)踐1000余人次；已支持開展兩輪次跨學(xué)院團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，獲北京市優(yōu)秀畢業(yè)論文（團(tuán)隊(duì)類），一名教師獲全國教師教學(xué)創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)；獲批虛擬仿真聯(lián)盟重點(diǎn)項(xiàng)目和北京市高等教育學(xué)會(huì)教改項(xiàng)目等。

北京航空航天大學(xué)黨委書記趙長祿表示，此次中心的揭牌標(biāo)志著一期建設(shè)順利成功，即將投入使用。該校通過研究決定要在學(xué)科的中觀層面選擇一批前沿交叉領(lǐng)域高水平、高起點(diǎn)規(guī)劃建設(shè)一批科教協(xié)同平臺(tái)。一期工程是實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化飛行器設(shè)計(jì)項(xiàng)目的功能，未來的二期工程將在此基礎(chǔ)上，將人工智能、元宇宙等先進(jìn)技術(shù)手段放在這一平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在先進(jìn)技術(shù)手段的運(yùn)用中成長為拔尖創(chuàng)新人才。