...控制律 電傳飛控 1980年 傳感器測量 控制規律-上海頻道-東方網

　　原標題:一切只為讓C919飛得更「聰明」

圖片說明：85後鄭曉輝在為C919進行工程模擬器試驗。本版均為受訪者供圖

圖片說明：80後趙晶慧（右三）與同事在進行C919工程模擬器試驗狀態核對。

　　東方網3月25日消息：據《青年報》報導，如果把一架飛機比作一個人，那麼發動機就是心臟，液壓系統是血液，而控制律則是靈魂。當ARJ21-700在進行各種試飛驗證時，國產大飛機C919的設計也爭分奪秒地開始。2012年，中國商飛組建了一支以上飛院操穩與控制律室設計人員為主的攻關隊，為C919設計電傳飛行控制律。四年後，這支以80後年輕人為主的隊伍已初步完成設計。「這只是一個起點，未來幾年，還有地面試驗和試飛等著我們。」31歲的國內民機控制律設計專家鄭曉輝說道。

　　控制律是民機的「魂」

　　什麼是飛機的控制律？「控制律其實是一個算法。」上飛院操穩特性與控制律室副主任鄭曉輝介紹道，按照專業的解釋，電傳飛行控制律是電傳飛控系統運行的控制規律。控制律表明了飛行員操縱與飛機運動響應之間的關係，通過反饋控制算法，獲得飛行員期望的飛機操縱特性。

　　「舉個通俗一點的例子，比如要把車倒進車庫，如果沒有自動泊車的功能的話，是用人眼去看後視鏡完成倒車；但是再先進一點，可能就是按一個鍵或者設定一個目標，鬆開手它自己就能倒進去。車為什麼會自己倒進去？是因為這裡面有算法。」鄭曉輝說，雖然外在的表現看似是車自己倒進去的，但內在的原因是車上的傳感器測量了距離、角度等因素，通過數據的計算，控制輪子去完成。

　　「回到飛機上，也是類似。ARJ21-700型支線飛機採用的是開環控制律，相對簡單，很多操作需要飛行員手動去操縱；而C919採用的是閉環控制律，要複雜得多。」鄭曉輝說，控制律做得越複雜，越能減輕飛行員的負擔，飛行員就可以更精確、負荷更小地把飛機控制得更好，「也就是說，通過設計讓飛機的智能化更高，減少人犯錯的可能。」

　　「如果說發動機是心臟，機翼是翅膀，液壓是血液，控制律就相當於是民機的魂。沒有控制律，飛機就跟鐵塊一樣，也飛不好。」操穩特性與控制律室副主任設計師付琳說。

　　C919控制律比ARJ難數倍

　　控制律是實現電傳飛控的核心關鍵，是主製造商必須掌握的核心技術，也是國外限制出口與轉讓的關鍵技術。要為C919設計電傳飛行控制律，難度之大可想而知。「當初論證的時候，曾考慮國外供應商的技術支持，結果供應商一開口就是上億美元。」攻關隊骨幹成員趙晶慧對青年報記者說道。1980年出生的她笑稱是團隊中「最老」的成員。

　　2012年，中國商飛成立公司級的控制律設計攻關隊，為C919飛機控制律技術攻關。當時團隊成員基本都是80後。「為C919做控制律，難就難在這是第一次！」鄭曉輝介紹說，與國外相比，國內在控制律方面的經驗嚴重不足。「有人會問：ARJ21不是已經做出來了嗎，為什麼C919還這麼難？這是因為ARJ21是開環控制律，C919的控制律則帶有很多保護功能，是一個閉環的功能，整個構架升級換代，是一個全新的控制律。」鄭曉輝說，一旦有了第一次的積累，後續型號就會相對變得容易，「空客320也是第一次搞電傳，但是330、340在320的基礎上很快就出來了，所以難就難在第一次上。」那麼，C919為什麼一定要做閉環的控制律？趙晶慧說，C919將來是要和波音737和空客320競爭的，「要爭取這個市場就必須做閉環控制律，提高飛機的安全性、經濟性、舒適性。」

　　「正常」下班時間是21點

　　沒有任何經驗，年輕的攻關隊每走一步都是困難。「控制律設計要先從頂層定義開始，先定義需要哪些功能，定義好功能後需要有設計要求，設計要求確定以後再詳細設計。」趙晶慧介紹說，頂層設計開始就是難點，「因為要確定飛機需要哪些功能，這些功能又要能保持一定的先進性，此外項目的節點還要匹配，所以定義的時候就經過反覆權衡、討論，不斷的摸索。」

　　為了儘快為C919設計好控制律，從2012年開始攻關起，攻關隊的年輕人基本上就是「611」工作制。「所謂『611』工作制，就是每個人周一至周五至少要加三天班，周六要加一天班，周一至周五正常下班時間一般是21點，所有人都這樣，堅持了兩年的時間。」

　　趙晶慧說，當時商飛特地給攻關隊配了一輛班車，開車時間是22點，「班車到地鐵站，大家再坐地鐵回家，一般到家就23點多了，第二天早上8點半就又到單位上班了。」「我們辦公室還有摺疊床的，有時如果太晚，有的同事就直接在辦公室睡了。」鄭曉輝插話道。趙晶慧當時已經結婚有了自己的小家庭，但長時間的加班，使她很難再有精力照顧家裡。「我婆婆有時就說，誰誰誰家的媳婦在美術館上班，可以有好多時間照顧家裡。」趙晶慧笑著說，雖然覺得虧欠家裡，但也實在是分身乏術。

　　未來幾年要攻克地面試驗、試飛

　　2014年12月，中國商飛與供應商一致同意所有行動項目關閉，取證控制律正式退出初步設計評審，標誌著取證控制律進入飛控供應商的軟硬體產品實現階段。如今，C919的控制律設計已取得階段性成果，工程模擬器和鐵鳥的地面試驗也已開展，可以支持C919首飛，但鄭曉輝和年輕的同事們仍不敢有絲毫懈怠。「首飛只是一個起點，是挑戰的開始。」

　　鄭曉輝說，未來幾年，C919還要完成控制律地面試驗和試飛。趙晶慧也坦言，「現在控制律的詳細設計已經完成，未來就是試驗、試飛，但從試驗的方法到試驗的判據對我們來說都需要更深入的探索，所以未來還是要繼續努力拼搏。」

　　[花絮]

　　專業英文從此說得特「溜」

　　就是在這種略顯「變態」的工作強度下，攻關隊攻克了一個個難關。

　　「把控制律設計完成之後，要形成需求，也就是形成系統技術規範，用全英文寫出來，發給供應商，然後由供應商去實現軟體代碼。」趙晶慧說，他們為C919設計的控制律共有4100多條全英文需求。「寫這個需求的過程也是挺折磨人的，每周要有一天上午跟美國的供應商開電話會，來來回回討論需求的內容和格式。」

　　趙晶慧粗略地算過，他們前前後後跟供應商開的電話會多達200多次，其間還有不定期的技術交流，「技術交流的時候，全程沒有翻譯，技術人員全英文交流，所以對我們設計人員的英文能力要求也很高。」她笑著說，鄭曉輝的英語水平就是在技術交流的過程中變得超級溜。「語言這個東西就是多說、多聽、多寫，就會變好了。」鄭曉輝有些不好意思。

　　他們獲得優秀青年突擊隊榮譽

　　在兩年多的攻關中，年輕的鄭曉輝潛心鑽研，幾乎把能找到的相關資料都看了一遍，空客、波音、灣流等的各種機型的飛行手冊、操作手冊都反覆研究。「看的時候還要分析對比，為什麼這個機型這麼做，那個機型那麼做，分析了原因後再思考我們的飛機應該怎麼做。」

　　正是這種肯鑽研的精神，短短幾年間，1985年出生的鄭曉輝就當上了操穩與控制律室的副主任，並成長為國內民機控制律設計專家。而控制律設計攻關隊也被評為「2014年度上海市優秀青年突擊隊」。