基础条件

1、仪器设备配置情况

中心拥有各类仪器设备200余台件,资产总值6000余万元,10万元以上仪器设备90台套,50万元以上大型仪器设备56台套,设备完好率达到98%以上,实验项目开设率达到98%以上。近3年来,通过军队各级专项经费投入,保证了教学仪器设备的全面优化配置,基本满足目前的虚拟实验教学要求。由于中心对仪器设备实行集中建设、管理、共享使用,仪器设备利用效率高。

中心鼓励实验技术人员自主研制、改进仪器或实验装置,自主设计研发实验软件。近年来,实验教员已经自制了一系列虚拟实验教学设备和软件系统。其中,在虚拟仿真实验教学资源中,“基础理论课程虚拟仿真实验系统”涵盖的实验内容主要与其他单位合作开发,“专业设备课程虚拟仿真实验系统”和“装备综合应用虚拟仿真与模拟训练实验系统”涵盖的实验内容则绝大部分为自研。比较有特色的部分实验系统包括:

* 航空发动机燃油系统半实物仿真实验系统

航空发动机主燃油半实物仿真实验系统能够通过半实物仿真实验进行航空发动机燃油泵的性能调试和测试,对发动机的主燃油系统进行过渡态试验(加速试验、减速试验、系统突然扰动加载试验等),还可与综合调节器进行联合试验,并且能进行机械液压与电子调节器的半实物联合仿真试验。该系统主要由燃油系统、空气系统、测控系统、油泵和电子调节器等部分组成。操作控制界面达到实物仿真,使学生在航空发动机主燃油仿真实验系统上进行实验时得到更真实的体验,在实验教学过程中通过自主操作进行实验,使学生了解航空发动机主燃油泵特性的实验方法和实验过程,掌握航空发动机主燃油泵主要性能参数的测量和数据处理方法,同时进一步加深学生对航空发动机主燃油泵特性知识的认识。

* 飞机维修模拟训练系统

发动机试车、起落架模拟收放、飞行前检查以及军械、特设等专业科目的训练是飞机机务保障中的重要内容,学员只有在掌握相应的技能后,才能真正称得上具备机务保障岗位任职能力。

在装备外场维护实习中,我们着重利用飞机维修模拟训练系统对学员进行试车、起落架模拟收放等练习,使学员掌握装备使用方法,熟悉检查内容,取得了很好的教学效果。此外,该系统可更好的帮助学员认识装备,熟悉装备的工作原理、常见故障及其原因,拓宽了学员的知识面。

飞机维修模拟训练系统主要由模拟座舱、监控现实台、模拟仪表板、控制系统等组成。该模拟系统能够替代实装训练,减少因维修训练而消耗航空发动机和各专业设备的使用寿命,能节省维修训练经费,提高训练质量和效率。学员在实装训练前,需要通过该模拟训练系统积累足够的经验,在通过考核后,方能进行实装训练,取得了很好的效果。目前,学院拥有5台该类模拟训练系统,分别对应5种不同型号的现役飞机,该系统于2006年至2011年间研制。


* 航空模型飞行仿真训练系统

航空模型飞行训练对于开展航空类课程实践教学、小型航空验证机试飞、航空科技创新活动等有着直接而且重要的作用。但是操纵航空模型飞行是一项复杂的技术,其中包含基本操纵通道的掌握、飞行姿态的控制、飞行状态的感知和应急处理、复杂气象条件下的飞行控制等多方面内容。这项技术更多的需要一定的经验作为支持,对于从未接触过该活动的人来说存在较高的危险性和风险。

航空模型飞行仿真训练系统基于引进的美国RealFlight公司RealFlight R/C Flight Simulation软件,根据自主制定的航空模型飞行训练大纲,直接利用航空模型飞行控制器在计算机上进行虚拟训练。

2、环境

中心围绕航空兵部队航空机械专业人才培养和科技创新需求,不断完善教学科研基础设施,特别是经过军队院校“2110工程”二期、三期和军队重点学科专项等建设,已建成设备先进、环境优美的基础理论课程实验中心、专业设备课程实验中心和装备综合应用实践中心。实验中心位于空军工程大学航空工程学院的飞行器与动力工程实验楼、外场机务维护保障实习训练基地、等离子体动力学国家级重点实验室和飞机推进系统军队重点实验室,现有面积10300余平方米。其中,基础理论课程实验中心1500余平方米,专业设备课程实验中心3800余平方米,装备综合应用实践中心5000余平方米。各实验室的设计与施工质量、室内噪声、灯光照度、地线铺设等均符合军队教学实验保障的标准要求。实验室每个房间都配有空调,为教学员提供了良好的实验教学和学习环境,如图103所示。

图103 中心部分虚拟仿真实验室

中心十分重视实验室安全工作,严格执行防火、防盗、防触电、防机械伤害等措施,确保学院在安全和谐、舒适方便的实验环境开展虚拟实验。具体措施包括:

(1)实验大楼和实验室大门安装智能化数字认证门禁系统和视频监控系统,贵重仪器实验室安装了铁门护窗和自动安全报警系统;

(2)所有实验室/实验区均配置符合安全标准的消防、急救设施,并定期检查;

(3)实验结束后或下班前,要求各实验室责任人做好整理工作,必须关闭电源、门窗;

(4)实验室注意营造文化氛围,在实验间悬挂实验背景知识、学科建设成果、著名专家学者画像和名言警句;

(5)实验室楼层和实验室内均张贴有各类安全警示标识以确保学员实验及日常管理安全;

(6)规章制度配套齐全,大学和实验教学中心制定了完善的安全管理相关制度和规定,并悬挂在显著位置。

3、运行与维护

大学为实验中心的运行制定了严格的仪器设备管理制度措施,并专项配套下拨了基本运行经费。

1. 在仪器设备管理方面,制定了一列制度措施,具体包括:(1)设备定岗定责管理,责任到人。(2)贵重仪器设备,逐台建立技术档案,建立专门操作规程及维修保养制度,指定专人负责保管和操作,确保设备完好可用。(3)设备实行专管共用制度,提高利用率,严格设备借用管理制度。(4)建立设备性能指标定期校验制度,定期对设备进行校验、计量定标,保障实验设备的性能和精度。(5)鼓励对旧设备进行技术改造和研制具有自主知识产权的教学特色设备,从技术、经济上论证可行性,并写出改造计划,批准后报资产与实验室管理处审批。

2. 在实验室维护保障方面,按照实验仪器设备逐台定人定位的原则,在专职实验管理维护人员努力下,做到仪器设备完好率保持在98%以上,大部分实验设备处于良好以上水平,并且使贵重仪器设备有较高的使用效益。

为加强实验室内部仪器设备的管理,大学及中心制定了完善的仪器设备规章制度,确保仪器设备安全稳定地运行。