让越洋飞行不再失联——南航大与中国商飞联合研发“报信者”系统

9月15日至21日，在上海“2017年全国双创周”上，在中国商飞公司主会场主题展中，除了C919模型、远程宽体客机模型之外，由南京航空航天大学和中国商飞美国有限公司联合研发的“报信者”系统也吸引了众多参观者的目光。

失联飞机亟需航空救援新技术

众所周知，调查一场飞机事故往往要第一时间找到“黑匣子”。这个设备包括了飞行数据记录仪和驾驶舱语音记录仪，可记录飞机飞行过程中的语音对话以及各项飞行数据等信息，用于不断提高飞机性能和飞行安全，及时进行故障判断和改进，以及事故分析。而在一些越洋飞行空难中，黑匣子会随飞机残骸沉入深海，无法打捞。

据新华国际客户端统计，自1965年以来，有19架飞机的黑匣子至今都没有找到，其中包括MH370的黑匣子。2014年3月，马航370航班失联，在长达近三年、一千多天的搜救中，共有26个国家参与救援和搜索，是迄今为止航空史上最大范围的救援和搜索。

“马航370失联后，业界就有质疑，在航空航天技术如此发达的今天，为什么找一架大型飞机还这么困难？作为航空人，我们更加深切地感觉到，研发一款技术更先进、功能更全面、搜寻更快捷的飞行数据存储/弹射设备，对航空运输安全和乘客生命财产安全具有重要意义。”中国商飞美国有限公司总经理叶伟说。

在马航MH370失联一年后，新华社洛杉矶分社报道了这样一则消息：“一架飞机即将坠毁时，一个名叫‘报信者’（Harbinger）的数据存储/发射器会记录下飞机坠毁前最后几分钟的影像信息，然后从飞机尾部自动弹出。这样，马来西亚航空MH370航班失联后找不到黑匣子的悲剧将不再重演……”

据介绍，“报信者”配备了降落伞和充气装置，在分离坠落后可漂浮在海面，也可在地面着陆时保护自身硬件，并且发出求救信号，帮助搜救人员确定其位置。

“报信者”让越洋飞行不再失联

“当马航370航班失联后，航空救援被全球关注。为此，我们就开始着手研究如何利用‘高空救生’这一南航特色专业的研究成果，研发一种新的救生装备和系统，让越洋飞行不再失联。”南航航空宇航学院孙建红教授向记者介绍研制初衷。

“我们将人机环境工程中高空救生相关技术，如弹射技术、降落伞缓降技术、图像追踪技术、数据传输技术等新技术应用到黑匣子中。”孙建红教授介绍。

孙教授介绍，“报信者”的最初设计思想来源于团队十几年在航空救生技术的教学研究，包括弹射技术、伞降、气囊等，原理样机研制以及空中全过程试飞验证工作都在南航完成。

从ARJ21到C919再到远程宽体客机的研制，中国商飞和南航历来合作非常紧密。自2014年12月起，孙建红教授带领着一支由教授、博士、硕士组成，共20多人的团队，全面投入到“报信者”的研发、试验工作中。南航团队按照力学、结构、救生、可靠性等专业方向分成4个小组，先后完成了技术可行性论证、原理样机研制、数字仿真和飞行验证等一系列工作。其中，仅是其中缓降设备的地面试验就达100多次。

据悉，“报信者”主要由智能快速分离、拖曳式图像追踪、充气缓降、数据传输及定位等四个主要系统组成。当飞机堕毁或即将坠毁时，存储有传统黑匣子数据的“报信者”将自动从飞机后部弹出机体，利用拖曳系统跟踪拍摄，依靠降落伞缓降入水，利用气囊漂浮在海面上,避免了无法定位的风险,大大提高被检测定位的概率，有助于快速找到飞机，并及时救援，大幅度降低空难损失。

同时，“报信者”系统可以直接向卫星和搜寻飞机发射求救信号，并可及时上传飞行数据，有助于快速分析空难原因。而和传统黑匣子相比，“报信者”在数据存储容量、传输即时性、搜寻便捷性、系统重量等方面实现了质的飞跃，有了“报信者”，越洋飞行将不再失联，搜索人员也不必像现在这样，“海底捞针”寻找黑匣子。

为提升民航运输安全助力

孙建红教授说，这是商飞美国公司第一个项目，也吸引了波音、空客以及霍尼韦尔等国际大公司的高度重视。“我们都觉得，作为航空人有责任为提升民用航空运输安全努力。”

目前，“报信者”一期研发已完成，并已获得两项美国专利。二期设计以工程产品为目标，进入了工程设计阶段，从原理性设计走向了业界。从2014年启动到2015年3月获得美国临时专利许可，再到2017年获得两项美国授权专利，同时相继在美国联邦航空局（FAA）和欧洲航空安全局（EASA）补充型号合格证（STC）正式立项，“报信者”的研发之路已整整走过3年。

中国商飞美国有限公司总经理叶伟说，虽然“报信者”真正应用到民航客机上，还有一段路要走，但这是中国民用航空产业首次以系统级产品向FAA、EASA申请适航认证，并将参与相关适航条款、工业标准的制定。

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