我校首创技术为《少年派》上帝风暴“助力”
发布时间:2012.12.13

来源:记者团 编辑:殷梦涵 见习编辑 梅师遥 浏览次数:


记者团 杭凌霄/图

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    新闻网讯(记者团 冯睿 杭凌霄 徐莉莎)为营造出滔天巨浪,《少年派的奇幻漂流》剧组在台中的水湳机场建了一个全世界最大的全自动波浪装置。该装置的核心设备“六自由度平台”,在国内由我校首创,我校改良的应用平台已成为全国军用模拟训练器材的统一标准。

    东二楼实验室,是船海学院的六自由度运动仿真中心。这里横卧着一部由上、下两个平台经中部六支作动筒连接而成的装置,用于模拟多自由度的俯仰、滚转、偏航及各向平移,这正是该中心的核心设备“六自由度运动平台”。

全国首创,机缘巧合开启军事运用

    早在上世纪八十年代,船海学院的晏成栋教授就从学术刊物上得知外国正在发展这一多功能平台,这种能向空间任意方向运动的装置给他留下了深刻印象——为什么不用它来模拟全方位、多角度的水浪冲击呢?

    很快,国内第一个六自由度运动平台就于1987年在船海学院实验室里诞生了。机缘巧合,实验平台被海军一眼相中,学校的研究员们受邀对其进行改进,用于模拟出海训练的效果,节省了上千万的军备成本。

    这项“华工造”的名声同样传到了空军耳里。1998年,课题组又受邀与空军合作,研制出了空军的第一台六自由度运动平台,用于直九飞机的飞行模拟。获得2001年全军科技进步一等奖和2002国家科技进步二等奖。

改良驱动,打造部队统一标准

    传统的六自由度运动平台中,液压伺服控制存在着因发热过度导致效率低下、结构复杂难以维修、漏油等问题。对此,我校船海学院副院长李维嘉教授,在世纪初开创性地提出了采用伺服电机驱动加滚动丝杠的组合取代液压油缸。

    经过试验,国内首台电动缸驱动的三自由度运动平台于2003年诞生,用于空军海-30飞机的飞行模拟器;随着技术更成熟,迅速推广到更大的六自由度,于2008年为空军研制了第一台电动缸驱动的六自由度运动平台,用于武直九式武装直升机的飞行模拟训练,不久又运用到最新的直十式飞机模拟器上。

    如今,电动缸驱动的六自由度运动平台已成为部队的统一标准。

 开发民用,打造世界最大加载系统

    仿真中心还将相应的研究成果运用到工程机械等民用领域。2009年为北京国家科技馆研发的太空探索六自由度电动平台;2010年接连开发出为大型水面舰船操纵训练的六自由度电动运动平台、应公安部要求的驾驶模拟器;一些驾校利用“六自由度运动平台”模拟驾驶过程中可能遇到的突发事件。

    其中,为工程机械制造巨头三一重工公司的多功能疲劳试验台,是世界上最大的六自由度加载系统。最大加载力100T,加载弯矩350Tm,自2011年投入使用以来就成为三一重工的标志性试验台,是造访者必参观的项目。其24小时不间断工作,为泵车整体加载,进行新材料、新结构的疲劳试验,有效降低了泵车结构件开裂率。

    据李院长介绍,未来“六自由度运动平台”的模拟精度将不断提高,我校也将进行相应的深层理论研究。

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