来源:滚动播报
(来源:中国航空报)
黄艺昕
2024年初春,中国航空工业集团自控所电子部的会议室里气氛凝重。eVTOL项目的电子系统设计面临着前所未有的挑战。飞控计算机主管温昊华、电源管理主管邵强、航电计算机主管杜浩宇与电子系统主管左忠卫围坐在会议桌前,盯着屏幕上那些苛刻的红线——硬件成本再下降,重量再下降,还要保证满足系统频繁变更的技术需求,每个人的眉头都拧成了疙瘩。
“这几乎是不可能完成的任务,”温昊华揉着太阳穴说道,“新架构已经迭代了三轮,每次刚有点眉目,需求就又变了。”邵强叹了口气:“电源这边也是,续航和功率密度的矛盾,就像鱼和熊掌,根本没法兼得。”杜浩宇也点头:“eVTOL上的航电系统对咱们来说完全是全新的领域,又要兼顾小型化、低成本和兼容性,毫无经验可循……”
但他们没有退缩,一场与时间、技术较量的战役就此拉开序幕。
飞控的突破之路
左忠卫和温昊华带领飞控电子团队开始了漫长的攻坚战。他们一头扎进器件资料的海洋,试图找到既能满足性能又能控制成本和重量的先进器件以开展全新设计。深夜的办公室里,灯光常亮,屏幕的光映照着他们疲惫却坚定的脸庞。
他们研究国内外先进技术,从电车的电子架构的集成化设计中汲取灵感,又借鉴航天领域的可靠性经验。“也许我们可以探索使用另一种芯片来降低成本。”左忠卫在一次深夜讨论中突然说道。于是,团队开始了新一轮寻找合适小型化、高集成芯片的旅程。
航电的探索之旅航电团队同样面临巨大的压力。杜浩宇深知,在这个全新领域,必须另辟蹊径。他独自研究国外行业领先的成熟产品解决方案,试图从中找到适合eVTOL的航电硬件架构。
“我们需要高度集成且低成本的方案。”杜浩宇在例会上强调。他不断尝试不同的芯片组合,优化电路设计,在保证性能的前提下,尽可能缩小体积、降低成本。
但兼容性问题始终是横亘在面前的大山。一阶段设计的不确定性,让每一次与系统的对接都充满挑战。经过无数方案调整、对接后,终于找到了一套相对稳定的兼容方案,航电系统的设计也迈出了关键一步。
电源的艰难征程
邵强带领的电源管理团队面临的挑战最为棘手。eVTOL对续航和功率密度的严苛要求,让电池的选择和设计成为了重中之重。他们四处走访,终于在一种新型电池上看到了希望。
经过无数次设计迭代和优化,电池组包效率有了显著提升,热失控风险也得到了有效控制。然而,新的问题很快浮现——这种电池在低温环境下性能急剧下降。
“不能放弃,这是目前最好的选择。”邵强坚定地说。团队开始研究温控系统,通过反复仿真和验证,在电池内部加入了一套精确的温控装置,有效解决了低温性能问题。同时,他们还优化了充放电管理策略,进一步提升了电池的整体性能和安全性。
工业设计的创新突围
除了各系统的技术难题,机箱结构的创新设计和eVTOL整机的布线优化。成本、减重、工期,以及工程师们从未涉及过的外观,每一项都是必须兼顾的指标。
团队决定采用矩形连接器代替体积巨大的圆形连接器进行减重和结构精简,并通过采用更高的供电电压方案减轻了线重。通过取消背板、使用标准机箱设计来降低成本和缩短工期。在外观设计上,他们借助AI辅助设计,多次迭代方案,既提升了美观度,又赋予了产品独特的自控电子品牌特色。
那段时间,团队成员都在与时间赛跑。会议室的白板上总是写满了密密麻麻的讨论方案,办公室中也总是能看见大家行色匆匆讨论问题的身影。
曙光初现
经过数月的艰苦奋战,eVTOL电子系统的设计终于取得重大突破。飞控系统成功满足了成本和重量的要求,并在重新设计架构的情况下满足了频繁变更的系统要求;航电系统实现了小型化、低成本和全机设备的灵活兼容;电源管理系统解决了续航和性能之间“鱼和熊掌”不能兼得的问题;机箱机构及整机布线也在创新与实用之间找到了完美的平衡。
当各电子系统的设计方案最终敲定,大家疲惫的脸上终于露出欣慰的笑容。他们知道,这段攻坚克难的历程,不仅是技术上的突破,更是团队协作精神的胜利,是对航空事业热爱与担当的最好诠释。但他们深知,真正的考验还在后面。装机调试、适航认证、量产优化……每个环节都暗藏挑战。
“未来的路还很长,”2025年春,当问到左忠卫对eVTOL创新历程的感想时,他感叹:“但我相信,当第一架写有FACRI的eVTOL冲上云霄时,所有的付出都将化作照亮天空的光。”
窗外,梧桐树在风中舒展枝叶,正如这支朝阳般的团队,在挑战中成长,在突破中前行,向着eVTOL技术的星辰大海,继续乘风破浪。