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国内外飞行模拟设备发展现状及趋势分析

时间:2014-10-28  来源:高端装备发展研究中心  声明:原创报告 版权保护 禁止转载

飞行模拟设备指各种模拟飞机飞行和训练驾驶员的各种设备和系统的总称,它包括模拟座舱、运动系统、视景系统、计算系统等。飞行模拟设备对于培训驾驶员、减少设备损耗风险、培育航空后备力量具有重要的作用,在中国,民航科学技术研究院飞行模拟机鉴定办公室是行业主要管理机构之一,中国民航大学、中国飞行试验研究院、北京蓝天航空科技有限责任公司、川大智胜软件股份有限公司、广东亚仿科技股份有限公司、天津华翼蓝天科技有限公司等科研院所和单位对于飞行仿真、飞行模拟设备等进行了相关研究,但是总体技术与设备与国外CAEFlightSafety、泰雷兹集团、TRU Simulation等公司相比存在着巨大的差距。

由于我国航空运输市场发展速度较快,对于飞行员的需求不断上升,航空培训市场作为航空产业链的重要一环,整体市场规模在快速增长,由于我国的飞行培训设备不足,航空公司经常需要将飞行员送往国外培训,花费大量的人力、物力。在军用航空培训领域,同样存在着巨大的需求,由于舰载战斗机、新型战斗机、大型运输机等新装备陆续进入试飞和定型阶段,未来需要大量的飞行模拟设备,在未来一段时间,我国的飞行模拟设备以及飞行培训市场都将实现年均20%以上的高速增长。

太阳谷出版的《国内外飞机飞行模拟设备关键技术及市场需求调研报告》针对国内外飞行模拟设备发展现状、国内外飞行模拟设备最新发展趋势、技术发展现状及国内外技术对比,国内飞行模拟设备保有数量、目前市场规模、国内市场竞争格局、未来飞行模拟设备市场发展趋势、市场规模等作了深入研究。

一、国外飞行模拟设备发展现状分析

在飞行模拟领域,美国和欧洲处于绝对领先的地位,飞行模拟与飞机整机制造密不可分,由于波音和空客在民用飞机制造领域的霸主地位,使欧美飞行模拟设备厂商有了直接的市场需求,在需求引导作用下,欧美飞行模拟设备厂商不断发展壮大。

飞行模拟设备在二十世纪三十年代开始出现,之后,随着各种技术的发展,飞机飞行性能、航空电子系统和武器系统的仿真有了巨大的进步,飞机性能的建模与模仿更加完善,计算机计算能力有了巨大的提高,并且出现了飞机视景系统和运动系统,使飞行模拟的效果得到了巨大的提高。

70年代末,美国FAA制定了第一个民航飞行模拟器标准,之后,各国的民航管理机构纷纷推广飞行模拟器。之后,由于战斗机的飞行模拟需要在联网和实战条件下进行,因此,美国提出了模拟网络的概念,实现多武器平台的联网仿真,之后,这种技术得到了各国空军的高度重视,并使之成为空军模拟飞行的重要课题。

当前,飞行模拟设备发生了巨大的变化,由于各项基础技术有了巨大发展,飞行模拟训练从驾驶训练转为战术方面的训练,在网络的基础上,实现网络化作战模拟和训练,目前,飞行视景系统出现了很大变化,飞行训练越来越逼真,新型的投影器正在逐渐取代随机光电扫描的CRT投影器,仿真软件越来越完善和灵活,电动操纵逐渐取代液压操纵,D级全任务的飞行模拟器受到越来越多的重视。

国外对于飞行模拟器有许多具体的技术标准文件:比如、国际航空运输协会(IATA)最新版《飞行模拟机设计和性能数据要求》、国际民航组织《模拟机鉴定标准手册》、美国联邦航空局AC120系列标准、欧洲联合航空要求-综合训练设备1AJARSTD 1A)等。

在国外飞行模拟领域,主要企业包括:加拿大CAE公司、飞安国际公司、泰雷兹集团、罗克韦尔科林斯公司、新成立的TRU Simulation公司(原德事隆旗下AAI+OPINICUS公司+Mechtronix公司联合而成)、Redbird Flight Simulations公司、Simtec simulation technology公司、L-3 Communications Holdings公司等。在行业中,CAE公司、飞安国际公司、泰雷兹集团的市场占有率较高,德事隆集团在收购了OPINICUS公司和Mechtronix公司之后,也准备大举进攻飞行模拟器市场。

二、国内飞行模拟设备发展现状分析

我国在50年代末即已经开始对飞行控制系统进行半实物仿真试验,研制出了三轴转台等仿真设备,之后,国内的科研机构、大学等对于仿真实验室和仿真系统进行了跟踪研究,取得了积极的成果。总体来说,我国战机的飞行模拟设备研制水平高于民航模拟设备。

在民航领域,自从我国在1975年引进波音707和三叉戟飞机之后就陆续引进了西方的飞行模拟设备以培训飞机驾驶员,目前,我国的民航飞行模拟器主要集中在各个航空公司的飞行训练中心或者培训公司、民航飞行学院、航空培训公司等机构中,但是,民航飞行模拟器数量以及培训规模无法满足国内需求,需要不断进口飞行模拟器或者将飞行员送到国外进行培养和训练。

中航工业北京蓝天航空科技有限责任公司是我国飞行模拟器行业的主要研制单位之一,该单位在飞行模拟器设备研制领域进行了长期的跟踪研究,研制了不少军用飞机模拟器,但是在民用飞机模拟器方面研制能力还比较薄弱,该单位目前与罗克韦尔科林斯公司组建了合资公司以共同开发民用飞机模拟器。此外,川大智胜、亚仿科技、华翼蓝天科技、中天翔翼航空科技、福云天翼科技也涉足飞行模拟领域,北航、西工大、哈工大、中国民航飞行学院、空军相关研究所也开展了大量研究,我国空军在多台模拟器联网,模拟实战,信息化条件下的真实空战、编队飞行和执行任务、空中格斗等方面取得了不少进展。但是我国的飞行模拟器技术水平与国外还是存在着巨大的差距。

三、国内外主要差距分析

我国在飞行模拟领域一直在模仿和跟踪研究国外产品和技术,虽然取得了一定的成果,但是,与国外相比,还许多关键技术和设备方面还存在着较大的差距:

1、国内缺乏完整准确的飞行仿真数据包,由于民用飞机大部分为进口的波音、空客飞机,因此国内厂商无法完整的获取飞行仿真数据,导致我国研制的飞行模拟器无法适应国外飞机,训练和仿真的效果有限,无法得到国外适航管理机构的认证。

2、国内研制厂商对于飞行模拟器标准没有清晰的认识,由于国内民用飞机产业链非常不成熟,对于民用飞机和设备的适航取证缺乏经验,只是在模仿和仿制,对于取证的规则和程序不熟悉,相关标准在研制单位没有得到充分重视。

3、视景数据库严重缺失,飞行模拟设备的一个重要组成部分是完整和准确的视景数据库,西方发达国家已经取得了全球绝大部分国家重点城市的完整飞行数据库,国内企业在此领域的积累几乎是一片空白,因此,只能望洋兴叹。

4D级全任务飞行模拟器无法突破,在民航领域,安全问题始终是头号关注课题,D级全任务飞行模拟器可以完整的模拟飞行过程中出现的各种状况和特殊情况,是飞行员培训过程中不可或缺的重要过程,国外对于相关技术和软件的把控非常严格,属于行业核心技术之一,国内研制单位还需要突破关键技术障碍,研制具有自主知识产权的D级全任务飞行模拟器。

四、国内外飞行模拟器市场发展前景分析

从飞行模拟器行业的领军企业CAE公司发展现状来看,该公司在2013-2014财年获得了创历史记录的42亿美元订货合同,2013-2014财年的营业收入达到了21亿美元,同比2013财年增长了4%,净利润达到了1.9亿美元。该公司的民用模拟器业务毛利润达到17.9%。我国自主研制的新舟60ARJ-21 700已经进入市场运营,其中ARJ-21 700将在2014年底获得中国民航的适航证,随着市场规模的扩大,需要更多的飞行模拟器培训飞行人员,另外,我国每年从波音和空客购买大量的民用客机,需要配套更多的飞行模拟器来保障飞机运营需求。从国内外民航发展以及国内空军装备更新的现状来看,我国飞行模拟器的市场发展前景非常可观,国内进口替代的市场空间也非常广阔。

图表:2014-2018年国内外飞行模拟设备市场规模预测

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    从太阳谷调研和分析的结果来看,全球飞行模拟设备整体市场规模在2014-2018年的复合年平均增长率将达到6%左右,中国飞行模拟设备整体市场规模复合年平均增长率将达到21.6%左右。国内进口替代的市场非常广阔,国内厂商拥有充足的市场拓展空间。 

 

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