2024年1月24日，国产客机ARJ21在我国最西端的机场，也是新疆海拔最高民用机场--塔尔库什干机场(海拔3258米)完成高高原机场运行试飞，同日，在库车举办了高高原运行与验证技术研讨会。此次试飞验证和研讨会由中国商用飞机有限责任公司、中国南方航空集团与中国航空学会联合展开。

　　高高原机场是指海拔高度在2483米（8000英尺）及以上的机场，我国是拥有高高原机场的民航大国，其数量占全球的50%左右，全球海拔最高的6个高高原机场均在我国境内。

　　高高原航线运行独具挑战性，首先，由于高海拔影响，飞机在起降阶段发动机推力会衰减40%以上，飞机的真空速度增加25%以上，飞机性能严重下降；其次，高高原地区的机场周围地形复杂，山脉众多，导致飞机起降航路狭窄，对飞行员的越障和控制精度要求极高，操纵飞机的难度和压力巨大。此外，高高原地区的气象条件十分复杂，航路结冰频繁发生，风速和风向变化无常，乱流和风切变频繁，进近和着陆的难度也大大增加。针对于飞机起降能力受限、环境预测手段不足以及验证场景缺失等问题，中国南方航空集团、中国商用飞机有限责任公司、腾讯公司及中国民航飞行学院、中国民航科学技术研究院等单位共同发起“国产客机高高原运营与验证关键技术及应用”项目，开创高高原运行研制的新模式，完成三大主要技术创新，实现多项高高原运行关键技术突破。

　　突破国产客机高高原起降能力难点

　　为解决高高原飞行起降、失速、结冰等民航难题，中商飞技术团队针对“起飞/复飞自适应飞行指引控制率”课题，提出起飞复飞指引控制架构，实现高精度飞行指引，可将飞行员操纵负荷降低50%；针对“低敏感迎角传感器布局和低滚转缝翼新构型”课题，通过优化传感器布局和前沿襟翼，对飞机迎角提升效果明显；针对“结冰高效能保护机制”课题，首创提出结冰高效能保护机制，通过研究动静态结冰、溶冰机制，解决了带冰着陆速度大的难题，实验测试可降低进场速度约17节。该项创新内容已经在C919、C929等大型客机上部署应用，国产喷气客机高高原安全运行能力大幅提升，起降能力可覆盖全球目前所有高高原机场。

　　首创高高原复杂场景预测与构建技术

　　针对高高原航线强颠簸风险防范，南航集团技术团队通过对高高原风场物理规律进行研究，构建高高原环境紊流风场数学模型，建立了高高原民用航空气象资料库。同时，针对高高原特殊环境导致的飞机气动现象变化的风险，研发高高原风场起降飞行仿真平台，用于高高原特殊气动现象的研究和验证，最终成功建立了飞行颠簸预测系统，该系统可实时预测航路上飞机的颠簸状况，整体有效降低航班运行风险。

　　基于高高原复杂地域特点，南航集团联手腾讯公司，基于自研游戏引擎共同研发了模拟机专用高等级视景引擎，通过建立地形环境的高精度程序化模型，仿真复原二十多种高高原复杂地形场景，在生成速度、精度上，比国外技术提高10倍。该技术实现了仿真训练和事件复现期间触发的近地警告与真实环境保持高度一致。

　　针对高高原机场不稳定进近风险防范，联合项目在飞行数据建模也获得巨大突破。基于物理的飞行数据建模技术，国内首创发明飞行航班数据非直接参数推理补全算法，解决了非传感器参数无法从飞行数据中直接获取的难题，例如飞机本身无法记录垂直风的信息，通过算法对飞机姿态响应等参数进行数据建模，可还原垂直风系列参数，解决模拟机仿真驱动关键参数缺失的难题，利用反向驱动验证策略，将各类飞行参数传输至模拟机中，进行高精度仿真复现应用，完成一系列涵盖全飞行阶段特情场景部署，该技术将在航空事故调查过程中发挥巨大作用，同时对后续的机场验证和针对性的训练都至关重要。

　　研制高高原复杂场景综合验证装备

　　为强化高高原飞行训练实力，南航集团研发了国产A320全动模拟机，该设备是首台数据自主可控的飞行训练技术产品，拥有高高原EBT场景训练、新一代飞行数据平台系统、多雷暴云设置系统等九大国内首创特色功能，科技含量均领先于行业其他同类产品，成功打破了国外全动模拟机技术垄断局面。此外，该技术的突破推动了我国高高原机场运行标准和训练体系的发展，通过构建气象、颠簸、风场、飞行员胜任力模型，建立了基于九大胜任力的飞行员PLM训练指标体系，从而促进了高高原飞行训练效能的提升。

　　与模拟机配套的飞行模拟机专用操纵系统的研发，打破了国外技术垄断，开发涉及到仿真接口设计、内存管理、调度算法等高技术复杂度元素，用于模拟机仿真开发的操作系统级软件，调度各仿真模块运行，有一整套用于诊断、讲评、数据驱动的软件集，具有跨机型构建能力强，仿真精度高，智能化程度高等特点，较国外主流模拟机厂商仿真精度提高10倍。

　　该联合项目在提升飞行安全水平、推动国产客机技术自主创新、提供技术输出和合作机会、促进高高原地区发展，做出了巨大贡献，有力的推动了我国从航空大国向航空强国的跨越式转变。（方筠）