贝尔飞行控制模拟器测试。

中国航空报讯：随着城市空运（UAM）市场的快速发展，VTOL飞行器操纵界面和飞控系统迎来了一次变革的机遇。

一方面，目前的直升机驾驶员数量远远不能满足未来城市空运市场对驾驶员的需求。优步的商业设想是在一座城市内运营数千辆VTOL飞行器作为空中出租车，根据预测， 在其运营的前5年内一座城市需要约5000名飞行员。另一方面，优步和贝尔等企业的最终目标是采用无人驾驶技术执行城市空运飞行器的运行，从而减少飞行员的需求、大幅降低成本，并增加飞行器的载客数量。因而需要在设计中引入更多先进技术，如人工智能等。尽管当前无人驾驶技术还面临着监管取证问题和技术成熟度问题，在2023到2025年左右投入运营的城市空运飞行器还需要驾驶员操纵，但飞控系统的需求捕获和总体设计需要考虑相关因素。

此外，传统直升机的操纵非常复杂，总距、周期变距和脚踏板往往需要耦合联动。考虑到可预见的未来驾驶员缺口巨大，需要发展更容易培训并认证的操纵控制系统。

贝尔针对Nexus飞控操纵布局开展模拟器研究

贝尔公司是垂直起降飞行器领域内国际领先的供应商，拥有80多年的历史，其最近发布的V-280和V-247倾转旋翼机是世界上最先进的旋翼机之一。

在2018年国际消费电子展上， 贝尔公司推出了名为Nexus的混合电推进eVTOL的全尺寸模型，采用了贝尔公司标志性的倾转旋翼设计， 搭载6台倾转涵道风扇，飞行器内部设计了5个座位。Nexus团队由贝尔、赛峰、EPS、泰雷兹、穆格和佳明组成，贝尔负责飞行器系统的设计、开发和生产，赛峰提供混合动力推进和驱动系统，EPS提供储能系统，泰雷兹提供飞控计算机硬件和软件，穆格负责开发飞行控制驱动系统，佳明负责整合航空电子设备和飞行器管理计算机。贝尔公司的Nexus也是优步6家合作企业中仅有的采用混电推进形式的飞行器。

目前贝尔公司基于3款不同构型的模拟器开展未来Nexus飞控界面的研究工作。构型1是传统的直升机操纵布局，该布局基于贝尔“喷气突击队员”直升机，包含总距控制杆、周期变距控制杆和脚踏板；构型2去掉了方向舵踏板，采用2个侧杆，其中右侧为总距控制杆，用于控制桨距、升力，左侧控制杆则用于控制油门和偏航；构型3则简化为仅有1个侧杆，位于飞行员右侧， 油门控制由拇指拨盘完成，飞行员左手可以自由执行其他任务。在操纵界面后方则有一个大容量数据库系统，用于收集测试信息，每50毫秒对数百个信息点进行一次记录。

贝尔设计了一条位于拉斯维加斯大道上空的飞行路线作为模拟器的测试飞行路线。受试者在模拟器上执行定时飞行，其操控过程由数据库系统记录，随后完成一份调查问卷，以量化其飞行过程，这一问卷是基于测试飞行员所用的贝德福德工作量表改编的，由一系列答案为“是”和“否”的问题组成，能够让没有经过飞行培训的受试者理解。

贝尔将上述模拟器带到了优步举办的提升峰会进行现场测试，同时也在其他活动以及其与高校的合作中开展广泛测试。目前贝尔已完成约5000次测试，其结果尚未公布。

贝尔计划开展分阶段飞行控制测试计划

根据贝尔创新公司城市空运（UAM）和电动垂直起降（eVTOL） 技术首席工程师卡农介绍，贝尔公司上述初步的飞行控制研究是该公司飞行控制测试计划的第一阶段，贝尔将于近期开始第二阶段研究工作。第二阶段的研究目标是明确飞行员工作量的自动化程度能够达到何种水平，在这一阶段将综合考虑飞行器的控制率，并引入人工智能技术进行辅助控制。在第二阶段，模拟器的数据采集频率从每秒20次提升到50次。这一阶段可能持续18个月或更长时间。第三阶段将侧重于人机工效，优化飞行员与驾驶舱的交互，确保飞行员能够获得必要的信息，同时去除不必要的信息显示。

相关研究的早期成果将会应用于Nexus飞行器的飞控系统。在Nexus推出后，飞控系统研究将继续进行，相关成果会继续应用到其他飞行器上。 

来源：飞机E族，原载地址：http://www.feijizu.com/news/20190723/125593.html欢迎分享本文！