中国航空创新创业大赛

中国航空创新创业大赛CAIEC是专注航空领域的全国性双创赛事。以前瞻性、创新性、平台性、权威性为基础,以汇聚国内最具潜力的航空项目,发现顶尖创业人才、发现重大突破性技术、发现创业明星企业为目标,以促进投资、聚合资源、扶持落地为原则。 CAIEC通过推广、表彰、研究、教育和投融资顾问,为航空全产业提供交流、合作的平台。

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中国航空创新创业大赛CAIEC是专注航空领域的全国性双创赛事。以前瞻性、创新性、平台性、权威性为基础,以汇聚国内最具潜力的航空项目,发现顶尖创业人才、发现重大突破性技术、发现创业明星企业为目标,以促进投资、聚合资源、扶持落地为原则。 CAIEC通过推广、表彰、研究、教育和投融资顾问,为航空全产业提供交流、合作的平台。

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CAIEC

获奖项目展示

1 0TH CAIEC · 一等奖

航空工业自控所/广东小鹏汇天:面向低空经济的四轴集成操纵系统

国内首个四轴集成极简操纵系统,将传统飞机的侧杆、油门台、方向舵脚蹬等独立操纵功能合并至一个操纵杆中,具备俯仰、横滚、偏航、垂向四轴向集成操纵功能,使单手操纵成为可能。

1. 公司简介

中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所(简称618所),始建于1960年,是我国导航、制导与控制(GNC)技术研发中心,聚焦飞行控制、惯性导航与综合制导三大核心技术,拥有飞行器控制一体化技术国家重点实验室及飞行控制、惯性导航两个部级航空科技重点实验室,设有导航、制导与控制专业博士点及博士后工作站。该所先后为我国20余个机型研制飞行控制与导航系统,承担C919、AG600等民机项目配套任务,170余项成果获省部级以上奖励。

小鹏汇天以"全球领先的低空产品创造者"为愿景,以"让飞行更自由"为使命,通过核心技术的自研革新与运用,致力于为用户打造安全、智能的飞行汽车等低空出行产品,逐步解决个人飞行、空中通勤、公共服务等需求,推进低空出行方式变革,让人人皆可享受飞行带来的自由与便捷。

2. 项目简介

国内首个四轴集成极简操纵系统,将传统飞机的侧杆、油门台、方向舵脚蹬等独立操纵功能合并至一个操纵杆中,具备俯仰、横滚、偏航、垂向四轴向集成操纵功能,使单手操纵成为可能。系统具有高安全主﹣备非相似双余度架构设计,当主操纵杆发生故障时,可通过切换开关转移控制权,启动备份操纵系统。系统内部集成控制电子,实现余度传感器解调输出、故障监控以及远程升级等功能。系统结构紧凑(关键尺寸103mm)、重量轻(不大于4kg),相比于传统飞机驾驶操纵系统,具有极大的体积、重量优势。

总体来说,四轴集成极简操纵系统具有高安全、体积小、重量轻、高集成度等特点。目前该产品已随小鹏汇天X3"陆地航母"飞行体完成适航MOC试验与适航载人飞行试验。

3. 项目亮点

(1)目标客户:

面向各大载人eVTOL主机厂商(例如:亿维特航空、沃飞长空、飞行派科技、智鸥科技、峰飞航空、亿航智能等)。

(2)解决问题:

载人eVTOL作为城市轻小型载人飞行器,其座舱空间相较于民用客机较小,且对驾驶操纵设备的重量指标要求更为严格,无法像民用客机一样完整的布置脚蹬、油门台、侧杆、减速板手柄等设备,但对于飞行器控制而言,需要驾驶操纵设备具备完整的俯仰、偏航、横滚、垂向各个方向的控制能力,因此亟需提高驾驶操纵设备的集成度,解决功能完整性与重量体积之间的矛盾。

① eVTOL座舱体积小,无法完整布置脚蹬、油门台、侧杆;

② 传统驾驶操纵设备重量较大,与轻小型eVTOL的设计理念相悖,无法满足指标要求;

③ 传统飞机的操纵方式一般需要用到双手双脚,操作难度大,上手难度较大;

④ 使用单操纵杆控制飞机时,其安全性通常无法达到载人飞行器的一般要求。

(3)竞争优势:

本四轴集成操纵系统的核心竞争优势在于:集成度高、体积小、重量轻、安全性高。

首先,本产品具备将俯仰、横滚、偏航、垂向四个方向控制信号输出功能,将传统座舱的脚蹬、油门台、减速板手柄、侧杆等设备的方向控制功能集成在了一套小体积的集成操纵系统之中,飞行员使用单手即可实现对飞机全方向的控制,操纵难度大幅度降低,无需手脚并用。

其次,该四轴集成操纵系统将机械结构与电子解调控制器集成一体化设计,主操纵杆不包含手柄头在内的体积为185mm*160mm*103mm,体积相较于传统民机侧杆减小约50%,核心的宽度尺寸仅有103mm,可以极大的解放座舱空间,即提高了乘客的体验感,又使得舱内布局简洁明了。此外,本操纵系统的总重量不大于4kg(包含主操纵杆与备份控制器在内),约为传统飞机侧杆产品的50%,重量极轻,极大的缓解了eVTOL的载重压力。

最后,本四轴集成操纵系统为“主+备”双控制余度架构,当飞机无故障正常飞行时,飞行员通过主操纵杆向飞控系统输入控制信号,当主操纵杆出现故障而失效时,可切换至备份控制器,通过备份控制器的面板按钮实现飞行控制,主+备同时失效的概率与传统民航客机的双侧杆基本持平。

(4)核心指标:

① 总重量(主操纵杆+备份控制器):4kg

② 体积:主操纵杆体积185mm*160mm*103mm、备份控制器体积50mm*50mm*103mm

③ 最大操纵力:俯仰:15N、横滚:13N、偏航:0.25Nm

④ 俯仰操纵行程:±20°、横滚操纵行程:±13°、偏航操纵行程:±20°、垂向操纵行程:±25°

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2025 - 12 - 25

国内首个四轴集成极简操纵系统,将传统飞机的侧杆、油门台、方向舵脚蹬等独立操纵功能合并至一个操纵杆中,具备俯仰、横滚、偏航、垂向四轴向集成操纵功能,使单手操纵成为可能。

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