DOC《2018年度国家科技进步奖》

2018年度国家科技进步奖 安徽省提名项目公示

(一)项目名称 飞机雷电防护关键技术及应用

(二)提名意见 该项目组突破国外封锁,经过近20年的努力拼搏,攻克了飞机雷电电磁仿真方法,以及结构、燃油、电子电气三大系统的雷电防护关键技术,填补了国内空白.

项目成果已应用于大型运输机、C919大型客机、TA600水上飞机,以及ARJ21新支线飞机、EC175/Z15直升机(中法合研)、歼10战斗机、四代机等30余飞机型号,其中ARJ21的工作获得了美国联邦航空局、EC175/Z15的工作获得了欧洲航空安全局的认可.项目的研究工作使我国成为世界上第三个全面掌握此技术的国家,在军、民机研制中发挥了不可替代的作用,确保了我国航空工业战略的快速发展,经济社会效益显著. 项目材料填写规范,内容真实,经公示无异议.对照国家科学技术进步奖授奖条件,提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖.

(三)项目简介 飞机是我国国防和国民经济的重大战略产业,国家特别提出了包括大型运输机、C919客机及水上飞机等的大飞机工程.飞机雷电防护是飞机能否定型飞行的关键技术.雷电可造成飞机的结构解体、燃油起火爆炸、电子电气系统失控、甚至坠毁,经济损失及社会影响巨大.发达国家高度重视飞机雷电安全,是飞机研制的强制性要求.由于技术封锁,此前我国飞机雷电防护技术几乎为空白.自主研究飞机雷电防护关键技术,建立飞机雷电防护技术体系,是大飞机研制和我国航空工业战略发展的重大需求. 飞机雷电防护是复杂系统工程,主要面临三方面问题:

一、飞机雷电流传导和电磁扩散的多路径强关联耦合,其准确建模、快速计算困难;

二、飞机极高安全要求和质量、空间受限条件下,优化飞机结构、燃油及电子电气系统的雷电防护难度大;

三、飞机雷电直接效应和间接效应过程复杂,等效模拟数十种能谱试验难度大. 依托国家大飞机专项等项目,历经十余年科研攻关,项目组攻克了飞机雷电电磁仿真方法,以及结构、燃油、电子电气三大系统的雷电防护关键技术,形成了完整的技术体系.取得四方面创新成果:①国内首创了基于离散线面耦合等效的瞬态电磁模型,提出了多尺度/多层次飞机雷电电磁耦合快速仿真方法,计算精度达6dB,解决了雷电电磁仿真准确建模和快速计算难题.②建立了大飞机全机差异化雷电分区方法,提出了基于损伤模型碳纤维结构表面低阻设计的雷电防护方法,研制了我国首套飞机雷电异形波发生装置,解决了飞机结构轻质化雷电防护设计与试验难题.③提出了基于耦合权重调控雷电流细粒化分布和优化多尺度结构界面的燃油系统引燃源防护设计方法,建立了测温、辨识与燃爆结合多维的引燃源检测系统,解决了大飞机燃油系统雷电防护可靠设计和检测难题.④提出了电磁耦合调控与浪涌量化抑制多元协同的电子电气系统雷电防护方法,建立了由设备及系统至全机分层综合的雷电间接效应试验方法,研制了我国首套全机雷电试验装置,完成了国内首次大型运输机全机雷电防护设计和试验,解决了飞机雷电间接效应协调设计与试验难题. 项目获得发明专利3项,编制国标2项、国军标2项、行标1项,出版专著1部,获得软件著作权10余项,发表SCI/EI等论文100余篇.项目成果已应用于大型运输机、C919大型客机、TA600水上飞机等,以及ARJ21新支线飞机、EC175/Z15直升机(中法合研)、歼10战斗机、四代机等30余飞机型号,其中ARJ21获得了美国联邦航空局、EC175/Z15获得了欧洲航空安全局的认可. 项目打破了国外封锁,填补了国内空白,满足了大飞机研制的重大需求,使我国成为世界上第三个掌握此技术的国家,在军、民机研制中发挥了不可替代的作用,确保了我国航空工业战略的快速发展,经济社会效益显著.