从硬件到标准的自主可控!首个国产低空飞行器测试假人研发背后

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从硬件到标准的自主可控!首个国产低空飞行器测试假人研发背后

在全球低空经济快速发展的浪潮中,eVTOL(电动垂直起降飞行器)正成为未来城市交通的新宠。然而,随着无人驾驶飞行器逐步走向载人运营,其安全性问题也愈发受到关注。

近日,中汽研汽车检验中心(广州)有限公司(以下简称“广州检验中心”)联合中汽中心中央研究院研发的国内首个100%国产化的FAA男性假人,在广州正式投入使用

这一突破的背后,是多年的技术攻关与产业协同。“通过低空经济与汽车产业的融合发展,我们最终实现了技术突破。”广州检验中心相关负责人希望,接下来推动国产化假人走向世界,与全球标准同步。

“造价更低,采购周期大幅缩短”

长期以来,我国在汽车和航空安全测试领域所使用的碰撞假人全部依赖进口。而FAA(美国联邦航空管理局)假人最初是为满足美国联邦航空局对航空器座椅安全评估的需求而开发的。

“现有的FAA假人是美国提出的,并且从生产制造到销售都被美国企业垄断。”广州检验中心相关负责人说,进口假人不仅售价昂贵,采购周期长,而且基于欧美人群体态特征设计,与中国乘客的身体结构存在差异,在模拟应急着陆等极端工况时,难以准确反映中国用户的情况。

过去,国内市场对假人的需求量不大,市场相对小众,因此国内很少有厂家愿意投入资源进行国产化,仅有一两家小厂在做部分的国产化研发。但随着新能源汽车、低空经济的发展,需求量逐渐增大,中国逐渐成为全球最大的测试假人需求市场。

为了解决这一问题,早在2018年,中国汽车技术研究中心有限公司便启动了国产FAA假人的基础研发工作。他们利用在汽车碰撞测试领域积累的技术基础,融合生物力学原理,研发出一套性能指标对标国际标准的测试系统。

开发假人最大的难点,是如何让假人更像真人,能够在测试中反映真人的伤害情况。假人里面有很多传感器,比如有头部加速度传感器,颈部载荷传感器、胸部位移传感器、脊柱腰椎力传感器、小腿传感器……“这些传感器过去供应商都是国外的,目前我们已经实现100%国产化。”广州检验中心相关负责人说。

除了传感器,假人的皮肤、骨骼等关键部件同样需要实现自主可控。这些看似冰冷的硬件,其实每一处都藏着不小的门道

“你别看这层‘皮肤’像塑料,它既要模拟人体组织的柔韧性,又得在剧烈冲击中保持力学特性。假人的‘骨骼’更是一大挑战,要承受冲击力,还得具备一定的弹性,真实反映伤害数据准确性。”广州检验中心相关负责人说,研发团队几乎泡在实验室和工厂之间,反复调整配方、改进工艺。

正是靠着这种一点一点“啃下来”的韧劲,广州检验中心用了多年时间,终于实现了从内到外的100%国产化。如今,这个凝聚着无数细节与智慧的国产FAA假人,已经稳稳坐在测试台上,迎接每一次严苛的安全考验。

“如今我们国产假人的造价更低,且大幅缩短采购周期。”广州检验中心相关负责人说,目前,这些100%国产化的测试假人已经在比亚迪、吉利、一汽大众、长安等车企中广泛使用。

“根据中国人体特征做本土化创新,未来与全球标准互认”

在汽车测试领域所研发的100%国产化假人的基础上,广州检验中心启动了低空飞行器领域测试假人的研发制造。

“我们不只是简单复制,还做了很多本土化创新。”广州检验中心相关负责人说。例如,在原有假人基础上增加了颈部和小腿传感器,提升了对乘员关键部位的伤害监测精度;同时,团队还在材料选用、结构设计等方面进行了大量优化,确保假人具备良好的重复性和一致性。

目前,这款国产FAA男性假人已在eVTOL飞行器的应急着陆动态试验中得到实际应用,并成功通过多次验证测试。现在全国有几十上百种eVTOL型号正在研发或准备取证,每款产品都必须经过严格的适航审定,其中应急着陆试验就是强制性的一项。

这项测试模拟飞行器在突发情况下紧急降落的场景,要求假人在30g加速度冲击下仍能保持结构完整,并记录头部、腰椎、大腿等多个关键部位的伤害数据,以评估座舱设计是否能有效保护乘员生命安全。

广州检验中心目前已建成完整的模拟碰撞测试平台,配备了专用的FAA假人和符合航空标准的碰撞台车,可为企业提供从测试方案制定到数据分析的一站式服务。更重要的是,这一国产化成果也为后续女性FAA假人的研发打下了坚实基础。

“我们在汽车安全领域积累了大量经验,比如对人体损伤机制的理解、测试设备的校准标准等,这些都是可以迁移到航空测试中的。”广州检验中心相关负责人解释道。此外,广东在政策支持、资金投入和市场引导方面也给予了低空经济强有力的保障。这也为相关测试验证工作提供了现实需求和应用场景。

我们不仅要做出中国人自己的测试假人,更要让这套系统成为全球认可的标准工具。这才是真正的自主可控。”广州检验中心相关负责人说,目前低空飞行器领域的国产测试假人正在申请欧洲的认证,“未来将实现标准与全球同步,与全球互认。”

采写:南方+记者 昌道励

摄影:南方+记者 张令

剪辑:南方+记者 何志豪

编辑 余佩 张茵
校对 张芳菲
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