多电飞机供电管理与故障重构虚拟仿真实验

申报年份：2019年

申报类别：电气类

所属学校：南京航空航天大学

项目负责人:王莉

实验设计层次：综合设计型 

引言：

胡锦涛总书记、习近平总书记都考察了中国商用飞机有限公司。胡总书记指出：发展大飞机是中央的战略决策。习总书记说,我们一定要有自己的大飞机。研制大飞机是国家意志,急需爱岗敬业、航空报国人才。飞机安全性、可靠性要求高,供电管理与故障重构技术关系到飞机安全可靠飞行,因此迫切需要培养飞机供电管理与故障重构的设计人才。针对上述问题，南京航空航天大学，带着教学核心团队来到南京恒点信息技术有限公司，恒点根据教学团队的专业资料，遵照“能实不虚，虚实互补”的原则，双方强强联手，开发了《多电飞机供电管理与故障重构虚拟仿真实验》项目。

实验内容简介：

为培养学生爱岗敬业的精神和航空报国的情怀，本实验设计了系统认知、系统设计、动态测试和故障重构四个环节：

①　系统认知环节该环节采取提示引导和提示讲解相结合的模式,包括舱内和舱外认知,让学生了解供电系统结构、布局、原理。

②　系统设计环节采取理论指导、提示引导、自主设计和自主操作相结合的模式,通过交互式操作,完成实验工作。强调实验的个性化、创新性和挑战性。

③　系统动态测试环节采取引导学习、理论指导、自主操作的实验模式。开展全飞行阶段测试,模拟起动/发电、电防冰/除冰、电起落架收放、机翼电作动器、厨房电加热等多电化电气设备的控制,进行性能测试。

④　系统故障重构环节采取观察、类比和自主设计相结合的实验方法。培养学生对发电机、电网、变压整流器等部件故障后的电网管理和故障重构策略的设计能力,提升学生对供电系统可靠性设计的重要性的认识,提升其作为设计人员的责任感。

 实验特色：

为了培养学生对电气系统的相关知识学习，特准备了电网结构设计环节供学生进行学习，学生可根据已掌握的知识在开放的环境下进行自由设计飞机供电电气系统并通过不同设计内容进行优化评估；

 为了培养学生发现问题寻找和解决问题的能力，我们设计了系统故障重构环节，学生进入实验后，实验随机在飞机飞行的不同阶段产生不同的故障，学生需要在倒计时时间内进行寻找发生故障的地方，并断开相应的接触器和重构新的电路结构，若在倒计时内没有找到故障并及时切除,则引起飞机不同程度的后果,最严重的后果是飞机起火、失事。学生可以通过观察飞机飞行状态及机舱内故障部件的故障现象,直观感受到故障的危害程度及后果。从而锻炼学生具备对电网结构中每个部件正确隔离的决策能力。

总结：

恒点公司基于国内外领先的计算机技术支撑，层层递进地开展了实验。利用先进的图形图像技术,将复杂的供电系统及其部件形象化、直观化。使用最新的3D仿真技术,将飞机供电系统1:1虚拟化在线,通过人机交互技术操作仪器设备,在电脑中重现整个飞机供电系统的运行环境,帮助学生开展实验工作,实现学生的创新、探索思想。