航空飞行技术创新及其发展方向分析

2024-04-11彭进

中国设备工程 2024年2期

彭进

（中国国际航空股份有限公司西南分公司飞行部，四川成都 610000）

我国航空工业在科学技术进入新世纪后，得到了空前的改革与发展，对飞行员的素质和职业要求也日益严苛。飞行员的选拔更为严格，从理论学习到实际训练，每个步骤都要严格。他们必须经过多次的测试成功才能进入工作岗位。这不仅保证了飞行的安全性，更加保证了旅客的安全。但是，许多因素都会对飞行的安全造成一定的影响，例如，飞行环境、飞机自身条件等。本文着重阐述了造成航空飞行安全问题的因素和相应的对策。

1 当前航空飞行技术现状

要想让每个飞行员都能严谨对待飞行，前提是要有扎实的技术基础。但是光有技术是不行的，更要有能力处理突发的紧急情况，以及在紧急情况下安全驾驶飞机着陆。为培养具备全面素质的人才，航空公司通常会加大训练难度，使其在参与航空运输时，能经受住各种各样的挑战。其次，要具备一定的心理素质和应变能力，因为只有在这种环境下，他们才能真正的学会技术，并且能够从容应对突发事件。从飞行员的观点来看，熟练的飞行技术对他们的成长至关重要，对他们的专业能力和专业素养也有很大的帮助。从《中国机长》这部影片中，我们可以看出一个合格的飞行员是何等的重要。在机舱突然破碎的情况下，3个飞行员克服了极低的气温和极高的困难，凭着高超的驾驶技术和超强的耐力，镇定自若地应对着机舱内的险情，最终成功地避免了一次重大事故，救下了100余名旅客。本片是从现实生活中来的，尤其是飞行技术，说明了一流的驾驶技术对于飞行的安全性十分重要。

2 航空飞行安全问题分析

航空安全问题有三大类。首先是飞行员的人为因素。合格的飞行员是安全的保证。所以，航空公司必须加强飞行员的空中技能训练。根据不完全的数据统计，飞行技术是造成飞机失事的首要因素，占60%以上。良好的驾驶技术是预防飞机失事的重要手段。第二是，空中管制员，它是空中安全的一个主要部分。根据有关数据，在飞机飞行中，由于地面指挥失误而造成的事故占到了8%。显然，地面管制人员的指令也是保障飞机安全的一个主要因素。第三是对飞机维护人员的检验。维修员的工作是对飞机进行检修和保养。在飞行过程中，任何一个外圈螺丝松动都要引起维修人员的注意，一个小的问题都有可能造成严重的意外。这对于航空安全来说也是一项非常重要的工作。总之，各种航空安全问题与旅客的安全有着密切的关系，不要忽略最微小的事情。要想减少事故发生率，提高飞机的安全性能，必须重视问题，并及时处理。

3 新时期对航空技术的发展提出了新的挑战和机遇

3.1 挑战

21世纪是一个知识经济的世界。人们会迅速地把新知识转变成技术和产品；在各种商品与服务的价值创造中，知识含量的比重在持续增长，而创新的角色也日益凸显。在全球经济一体化、网络化的背景下，各国间的经济联系、科学技术与产业合作不断深化。企业要想抓住商机，就必须依赖于先进的资讯网络技术。要想迅速完成定单，就要依赖于快捷的物流配送。因此，对航空运输的要求越来越高，要求的不仅仅是安全、经济、舒适、可靠，同时也要求速度更快。为满足“地球村”的可持续发展需要，以最低限度的非再生生物量和环境资源的消耗来满足运输的需求，对飞机的能源消耗、噪音和废气的排放提出了更高的要求。

3.2 机遇

航空技术是国家国防、经济、技术安全的重要保障，也是国家力量的重要标志。在高技术的战争中，要更多依靠空中技术才能保证国家的安全。从经济效益角度看，航空产品具有较高的附加价值，按单位重量比率，船舶为1、轿车9、电子电脑300、喷气机800、战机引擎1400、隐身猎手为5000。在西方发达国家，这是控制货币平衡的最关键“芯片”。发展航空产品能够在减少资源消耗的情况下参与到世界经济的循环中，从而推动一个国家的可持续发展。从技术角度看，航空既能直接为国家服务，又能充当先驱，促进有关高技术的产业化。

一个完整的创新系统，就是知识在自然转化中产生、转化和应用的全过程。它包括了从创意到产品设计，试制到生产的每一个环节。有效的工业化要靠好的市场和服务。从整体上看，主要包括技术创新、机制创新、体制创新。创新服务产业化是与市场密切相关的，因此，创新的方向是由市场需求和资金投入来驱动的；制度创新包括对生产要素进行再配置，而更多的是由市场推动。所以，企业是最具创新性的组织。

根据国外的数据，在人均GDP1000美元以下的中小发展中国家，其研发经费只占GDP的1%，并且大部分还处在技术上的仿效阶段；在人均GDP达到1000美元以上的时候，科技投入就会达到GDP的1%以上，进入消化吸收转化的过程。研发费用在5000美元以上，占国内生产总值2%以上，已经步入了自主创新的发展阶段。如今，我国的经济、科技力量都有了长足的进步。面对21世纪的“知识经济”和美国“技术禁运”，我国航空工业应从技术上转变为“技术创新”。

首先，要强化航空科研，进行航空技术革新，就必须从观念上进行转变。这与科学研究的“前进之路”向“创新之路”的转型是并驾齐驱的。在我国的远古时代，太空的研究是不存在的。中华人民共和国建立后，前苏联对我国航天航空科研机构进行了大力支持。70多年过去了，我国已经具备了四代战机的研发实力，49个国家级、部级重点实验室已经建立，并在北大西洋公约组织建立了一个充满活力的专业领导机构，为航空技术革新提供了人才和物质基础。由此，要转变这种“后续型”的科学研究方向是非常有必要的。

其次，要为航空技术的创新提供依据。什么是航空技术创新的根基，本文提出了空间技术创新基地要具备成果、培养人才、实现科技成果产业化的作用。这些研究成果将为空间技术创新基地的生存与发展奠定坚实的基础。技术创新是实现工业化的有力保障。因此，航空技术创新基地应当包含重大试验与技术研发中心，并建立高技术企业作为试验基地。在科技发展的今天，各种学科之间的相互碰撞与融合，使得创新得以形成。航空技术创新基地除具有专业化特征之外，还应该注重全面的科学开发、加强地区间的协作、融合方面的创新。

最后，航空科技创新基地建设要立足于前沿、高标准、高系统。只有这样，才能保证航空科技的发展，才能得到更多的支持。“八五”“九五”时期，我国航空业已建成并正在建立一大批重要的航天航空科技实验室，以推动航空技术成果的产业化、提高航空科研整体水平，并逐渐向国际先进水平迈进。

4 强化飞行技术实现航空飞行安全的举措

4.1 加强学习制度以完善飞行员技术操作

从以往的飞机失事中可以看到，造成这种情况的主要原因是驾驶员的操作失误。复兴航空235空难，就是由于飞行员情急之下关错发动机，造成了40多人的伤亡。从这起事件可以看到，飞机管理人员必须对飞机和飞行员进行严格检查，使其能够在紧急情况下保持镇定。航空公司应使飞行员能够灵活地使用飞行规则，强化飞行培训，对突发事件进行多次模拟。使其运行更加规范，以保证飞行的安全性。

4.2 秉承责任为飞行第一要素

一个飞行员要有很好的职业操守，其肩负着巨大的责任，这也是民航大众对他们的信赖。航空安全问题并不只关乎飞行员，也关系到整个航空工业。因为在整个航空体系中，我们要想取得胜利，就必须要互相配合。一个人的失误会使整个团队的工作都受到影响。飞机已成为主要运输方式，飞行员的职责远大于一般人。他们不但要照顾好旅客，而且要照顾好自己的家庭。所以，要把这一思想推广到飞行员训练中去，让他们都能成为出色、安心的飞行员。

4.3 各部门联手共筑安全堡垒

单靠飞行员在空中飞行是不切实际的，还需要各方面的配合。在实际出现的事故中可以看出，各部门间的协作是提高飞机整体安全性能的重要途径。各单位要把重点放在安全职责上，这是防止和降低航空事故的最主要方法。

4.4 加强空中飞行人员的安全防范意识

飞行员是航空运输中的一个关键环节，它直接关系到飞机的安全。一位好的飞行员对整个飞行的安全起着举足轻重的作用。所以，飞行员要有高度的安全意识：建立起一种责任机制，主动学习先进的理论和技术，以保证飞行的整体安全。同时，我们也要积极地与团队合作，把共同的兴趣放在第一位，提升自己的生活能力和专业能力。另外，飞行员要切实履行好自己的职能，为旅客提供优质的服务，增强人们的出行安全。高质量的飞行员一直是时代发展和企业自身发展的需要。

4.5 制定合理的规章制度

很多经验显示，航班运行中的人为因素是造成飞机意外的主要原因，因此，多年来，各航空公司在雇用飞行员时，都会对其年龄和体能进行严格的限制。在发展过程中，良好的飞行体系对飞行员的约束和管制也是必不可少的。如果飞行员在日常飞行中对公司规章的理解不够透彻，那么他们对工作的态度就会变得不够严谨，甚至会出现随机性。所以，有必要从规则上对驾驶员进行管制。飞行员的体能也是衡量规则的一个重要指标。必须保证飞行员总是处于健康状态，并在工作中发现问题，这对于飞行的安全性和防止重大的飞行意外都是十分重要的。很多航空公司都在重视飞行员的仿真培训，以改善驾驶员对环境的适应性，以便在突发事件中保持镇定，并将危险降低到最小。

5 航空飞行控制技术的发展

我国航空事业在科学技术的飞速发展下，取得了长足的发展。通讯技术利用频率高的连线来进行即时的分析与防范。航空公司积极寻求及时、行之有效的补救办法，以保证航空公司的安全。传统的飞行导航系统采用无线电进行对接与通讯，在恶劣的条件下，很难向外界传递救援信息，导致飞行员在飞行过程中不能很好地完成任务。随着科技的发展，人们开始利用卫星进行定位和导航，从而极大地方便了驾驶员对整个场景、地面和空中的监控。飞机和卫星定位系统能精确地探测到飞机的方位，在突发事件中起到很好的防护作用。随着卫星导航技术的发展，地面设备、飞行控制和运行规范的出现，使自动监控系统得到了改善和发展。

在飞行技术方面，主要有初级训练、中等修改训练和最受欢迎的高难度训练。为了使民航更加科学、系统、完整，人们采用了仿真技术对其进行了仿真。在整个飞行过程中，特别的飞行环境和普通的飞行环境都是适用的。我国通过持续的科技研发，在各领域取得了长足的进步。

一架飞机的飞行需要有良好的飞行控制系统。航空工业经过几百年的发展，用了近一个世纪的时间来完善飞行控制。自从莱特兄弟发明了飞机以后，飞机就变得越来越精巧。智能飞行控制技术的发展非常迅速。在早期的飞行控制中，采用的是机械驱动，如滑轮和钢索。随着飞机性能的不断改善，其自身的固有属性也随之下降，需要更高的飞行控制系统。在控制系统的基础上，采用了飞行反馈的方法，并将飞行状态和飞行员的操作信息录入到控制系统中。飞行员不知不觉地提高了飞机的性能。这也是一种智能控制系统。该系统能很好地解决飞机的飞行性能和稳定性不佳等问题，使其更安全、更稳定、更可靠。在电传飞行控制系统中，加入了边缘防护和故障重构的功能。另外，飞机的飞行控制系统更加完善、更加经济，可以减少飞行员的负荷。

在当今的飞行控制技术发展中，人工智能技术也起到了至关重要的作用。近几年，由于航空工业中的人工智能与飞行控制技术的不断发展，使得两者能够更好地结合起来。尤其是利用一种专门的智能系统，可以对飞行员的行为进行研究。要修正飞行员的动作，同时也能作出帮助飞行员进行飞机操纵的决策，其依赖于智能控制，即所谓的智能飞行系统。

无人驾驶需要更高层级的智能飞行控制。无人驾驶飞机通过远程控制来实现自动化的程序。通常用于对固定航线进行侦查和检查。从可控角度出发，对无人驾驶飞机的航向状况进行了初识预设。实际上，无人驾驶飞机的操纵者依然是飞行员，它不能作出适应环境的决定。无人驾驶飞机能够完成不同的任务，使飞行员更加轻松，减少伤亡。这就要求更加智能化的科技。

从长期来看，智能航空技术将逐渐向轻型、小型、运动型和大型飞机发展。但要使该技术在太空领域得到广泛应用，还必须对各种影响因素进行全面的分析。目前，有关部门应该重视智能技术在飞机驾驶室设计中的应用，并将现有的智能技术纳入适航体系。