2024年度上海市科技攻关“揭榜挂帅”项目榜单揭晓,创新引领未来!

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2024年度上海市科技攻关“揭榜挂帅”(第二批)项目榜单

一、国产T800级碳纤维/聚芳醚酮预浸料连续稳定制备 技术及其原位成型工艺验证

(一) 研究目标:围绕民用航空对热塑复合材料原位成 型工艺的强烈需求,针对当前国内尚未攻克低粘度、高浸润 性聚芳醚酮类预浸料等问题,开发满足自动铺放原位成型需 求的高性能、低熔点、低粘度热塑性预浸料连续稳定制备及 窄带分切技术,建立稳定生产的质量控制技术,形成稳定供 应能力;开展基于国产预浸料的原位成型工艺技术研究,通 过航空典型结构件的制造,完成国产材料和原位成型技术的 应用验证。

(二) 考核指标:

1  )满足原位成型工艺要求的国产T800级/聚芳醚酮预浸 料不少于1种预浸料厚度< 0.15mm,面密度为140-150 g/m2, 纤维体积含量>55%;

2)  分切后预浸料宽度为6.35 ± 0.2mm,边缘无明显纤维 毛丝、破损;

3)  国产聚芳醚酮树脂熔点为300-350°C,玻璃化转变温 度为 130-160°C,熔融指数 >70g/10 min;

4)  实现预浸料稳定制备,连续三批次材料的层间剪切强 度、弯曲强度离散系数(Cv值)<8%,每批次预浸料不少

于10公斤;

5)  原位成型后,复合材料的层间剪切强度>90MPa,孔 隙率< 1%;

6)  国产预浸料产品价格不高于国外同类产品;

7)  热塑性复合材料壁板类典型结构工艺验证件不少于3 件,尺寸不小于1m x 0.6m

(三) 项目交付物:

1)  国产T800级热塑性预浸料成熟产品不少于10公斤;

2)  国产T800级热塑性预浸料产品生产鉴定报告1套;

3 )国产T800级热塑性预浸料材料标准初稿1份;

4)  热塑性复合材料原位成型工艺研究报告1份;

5)  热塑性复合材料原位成型工艺规范初稿1份;

6)  热塑性复合材料壁板典型结构零件3件。

(四) 项目周期:不晚于2027年12月

(五) 拟资助经费:不超过700万元

二、高鲁棒飞控液压伺服控制电子单兀高性能控制技术研究

(一) 研究目标:完成高鲁棒飞控液压伺服控制电子单 元高性能控制技术研究,突破作动器-控制电子单元子系统 的关键故障监控、接口、复杂电子实现等关键技术,基于项 目搭建各层级试验平台完成功能和性能验证,并且通过关键 环境试验。

(二) 考核指标:1)  尺寸(不大于12.7cmx10.2cmx1.9cm),重量(不超 过0.6kg);

2)  液压作动器位置闭环控制带宽不低于15Hz;

3  ) LVDT位置反馈测量误差不高于0.25%FS (FS=2inch), 延迟不高于8ms

) EHSV电流闭环控制稳态误差不高于1.25%FS (FS=20mA),带宽不低于 180Hz;

5)故障监控:作动器闭环控制系统电源、传感器、执 行机构关键故障的覆盖率达到100%;

6 )控制电子单元实现与液压作动器的接口 SOVEHSVEHSV 4-wire LVDTRAM 5-wire LVDT、伸出腔压力传感 器、缩回腔压力传感器以及6路离散输入接口,实现与飞控 计算机的数字总线接口(基于RS485等成熟物理层工业标准, 实现半双工专用P2P总线协议,速率不低于400kbps)以及28V 电源输入,釆用D-44连接器;

7)  半物理试验平台:完整模拟控制电子单元的数字总 线/离散/模拟接口,施加外部激励,釆集和分析接口数据, 并通过上位机控制实现测试过程自动化;

8)  PCBFCT测试平台:实现PCB的时域、控制环频域测 试,针床应力应釆用力反馈自动控制;

9)  FPGA测试平台:实现向量测试,覆盖100MHz信号 速率;

10) 关键环境:DO-160G温度高度D2类、温度变化A 类、防水R&S类、HIRFCSO类、HIRFRSG+类、闪电、湿 度、振动、防水、流体敏感性、防霉、盐雾、沙尘等;

11) 可靠性:平均故障间隔时间(MTBF)不低于100,000 飞行小时;

12)  单粒子效应防护减缓设计;

13)  上电时间不高于150ms

(三) 项目交付物:

1 )实物交付:样机2台;

2)  设计资料:包括需求定义文件(系统功能需求定义 文件、硬件需求定义文件和FPGA需求定义文件等)、设计 文件(各阶段对应初步设计、详细设计相关文件,包括监控 器需求分析文件、电路原理图及PCB图样、FPGA代码、机械 图纸等)、实现及产品转化相关文件(产品生产相关装配顶 图,出厂测试报告等)等、确认和验证文件(系统功能和性 能分析、系统功能/硬件/总线仿真及测试相关报告、环境试 验相关报告等)

3)  平台环境,包括各测试平台设计方案、FPGA测试平 台、PCBFCT测试平台、设备半物理测试平台。

(四) 项目完成时间:不晚于2027年6月

(五) 拟资助经费:不超过800万元

三、通用MEMS光纤试飞测试系统及配套新型光学传感 器研制

(一)研究目标:基于无源光纤传感MEMS光学技术, 研制一套适用于飞行试验的测量设备,包括机载全光谱分析 仪和不少于三种配套的新型MEMS光学传感器,突破基于 F-P干涉或白光干涉的MEMS光学敏感芯片制备、传感器封 装工艺以及适应飞行测试的信号釆集与传输等关键技术,开 辟试飞测试技术研制与应用新赛道,实现新型原理通用传感 器研制;同时,基于MEMS光学传感测量产品,发展新一代 测量技术体系,支撑民机试飞测试工作。

(二)考核指标:

1)   MEMS光纤温度传感器:测量范围不小于-100°C 〜400〇C,精度优于±0.5〇C,响应时间优于100ms,包括探 针式和表贴式2种形式;

2   ) MEMS光纤压力传感器,测量范围不小 10kPa〜350kPa (用于气体)或不小于40MPa (用于液压系 统),精度优于0.02%FS,工作温度范围-55C〜85C,包括 表贴式和种探头式2种形式;

3) 应变传感器,测量范围不小于±5000 4S,线性度优 于±0.05%,工作温度范围-55C〜85C,包括内埋式和表贴 式2种形式;

4) 机载全光谱分析仪:小型化设计,单设备不大于半面 宽1U上架设备大小,即尺寸小于230mmx300mmx45mm; 高密度设计,单设备通道数不少于16个,单通道釆样率不 低于10kSPS,支持所有类型光纤MEMS信号接收和解调; 同步性设计,设备支持PTP1588授时,支持以太网或串行总 线输出;根据需求方要求,开展数据传输接口联合设计,并 考虑未来集成至机载测试系统的模块化设计需求;机载环境 要求,工作温度范围-40°C〜85°C;

5 )三类传感器耐振动特性满足DO-160F的第8.5节描 述的S类(D/E曲线)试验要求,分析仪耐振动特性满足 DO-160F的第8.5节描述的S类(C曲线)试验要求,传感 器及分析仪的平均无故障时间MTBF不小于2万小时;

6)完成基于光学的机载通用测试系统搭载飞行试验,完 成不少于2个架次或10个小时累计无故障飞行测试。

(三) 项目交付物:

1)  硬件:MEMS光纤温度传感器:探针式、表贴式各4 个,共计8个;MEMS光纤压力传感器:表贴式、探头式各 4个,共计8个;MEMS光纤应变传感器:内埋式、表贴式 各8个,共计16个;机载全光谱分析仪:2台。

2)  软件:上位机配置软件:1套。

3)  由此项目产生的设计文件:总体设计方案;系统架构 及产品化研制规划方案;全光谱分析仪详细设计方案; MEMS光纤传感器详细设计方案;系统结构设计图;上位机 配置软件设计文件,包含软件代码说明。

4)  知识产权:申请不少于2项专利。

(四) 其他要求:

项目承担单位需通过AS9100D质量体系认证,需自有 MEMS光学芯片生产条件,且能够提供所涉及的自有核心专 利证明。

(五) 项目完成时间:不晚于2026年12月

(六) 拟资助经费:不超过300万元

四、抑制飞机液压管路振动的关键部件研究与演示验证

(一) 研究目标:面向国产飞机以及未来飞机型号研制 需求,研究飞机液压管路振动机理及管路疲劳损伤容限,研 发新型管路减振关键部件并通过性能对比测试,为抑制飞机 液压管路振动提供解决方案。

(二) 考核指标:

1)  对飞机上液压泵出口管路,在液压压力脉动激励下开 展流固耦合分析以及振动应力仿真分析,仿真应力结果与试 验测试应力值相比精度误差不超过10%;

2)  开发用于液压泵出口管路减振的关键部件。应用管路 减振关键部件后,在飞机典型压力脉动工况条件下,液压泵 出口管路振动应力相比使用传统管路支撑件下降30%以上 或应力单峰值在25MPa以下;

3 )减振关键部件满足在-40°C至+ 135°C环境温度下及典 型液压泵出口管路振动工况下,阻尼性能(减振效果)稳定 可靠,部件疲劳强度满足典型振动工况应力要求;

4)   研究在管路上可能存在静应力情况下,基于累计疲劳 损伤给出液压管路振动疲劳极限的评估判据,用于液压管路 机上振动测试;并给出安装应力或管路安装位置偏差上限指 标用于指导生产线安装;

5 )针对开发的减振关键部件,应有批量生产的关键设备 及相应的生产工艺。

(三) 项目交付物:

1 ) 2种液压管路减振关键部件样件各交付10件;

2)  泵出口管路高精度、高保真的振动桌面仿真模型及建 模方法;

3)  管路振动疲劳分析及试验报告;

4 )管路设计规范及应力控制企业标准一份(含安装应力 允许上限及振动应力允许上限);

5)  泵出口管路减振效果对比试验验证报告;

6)  管路减振关键部件产品标准一份。

(四) 项目完成时间:不晚于2027年12月

(五) 拟资助经费:不超过700万元

五、基于智能运维大模型的排故支持系统

(一) 研究目标:随着国产民机的持续交付和运营规模 不断增长,运行支持工作面临较大的挑战,如人力资源投入 过大、排故分析效率较低、过往经验利用不足等。通过基于 国产民机多年运行和维修数据的积累,构建智能运维大模型, 研发智能化的地面排故支持系统,提供面向自然语言的智能 交互与问答功能,辅助工程技术人员进行精准式知识检索、 快速故障定位、提升客户请求答复质量,赋能向客户提供“好、 快、精”的服务解决方案。

(二) 技术指标:

1)  完成智能运维多模态大模型的构建,完成智能运维 大模型与知识图谱共生增强技术研究,实现故障问题识别与 诊断的答案对错评价准确率达到85%及以上;

2)   完成高效存储、分类和检索超过30万页技术资料的 智能运维行业知识库构建,实现故障检索增强生成与业务报 告的知识库文件召回率达到90%以上;

3)  完成不少于3层路径关联推理的知识图谱共生增强 功能插件开发;

4)  完成基于运维大模型的排故支持系统开发,完成智 能业务报告自动引擎技术研究,实现典型场景的示范智能体 应用达到3个及以上;

5)  支持基于运维大模型的故障诊断系统的企业本地化 部署,系统可靠性达到99.9%以上;

6 )运维大模型95%以上的原生功能在国产化基础设施 环境中得到有效适配和支持。

(三) 项目交付物:

1)  智能运维多模态大模型一套;

2)  智能运维行业知识库一套;

3)  运维知识图谱共生增强功能插件库一套;

4)  智能业务报告自动化引擎工具一套;

5)  基于运维大模型的故障诊断系统(包含WEB端及移 动端APP) —套;

6)  运维大模型本地化训练和推理以及排故支持系统运 行所需的基础设施一套。

(四) 其他要求:项目交付物及项目建设过程中的全部 前景知识产权归需求方所有。

(五) 项目完成时间:不晚于2026年12月

(六) 拟资助经费:不超过450万元

六、大功率纳秒脉冲紫外固体激光器

(一) 研究目标:基于固体激光及其非线性频率变 换技术,开展高稳定高可靠紫外激光器工程化设计、高 功率高重频纳秒脉冲紫外固体激光产生、高脉冲能量紫 外激光器的损伤阈值提升、紫外激光与相关材料相互作 用等关键技术研究,研制出满足脉冲激光沉积镀膜应用 要求的工业级大功率紫外纳秒固体激光器,开展在镀膜 产线上的应用验证,形成面向工业连续生产的高效低成 本维保技术方案。

(二) 技术指标:

1)  大功率纳秒脉冲紫外固体激光器平均功率>300 W,最大单脉冲能量> 300 mJ,脉冲宽度<30 ns,重复 频率> 200 Hz,波长< 355 nm,光束质量M2<10,输出 功率稳定性(RMS)<3°%,输出光斑尺寸<12 mm;

2)  工作环境兼容性:能兼容车间集中水冷;在相对 湿度50%的环境中,能够控制和维持腔内相对湿度低于 40°%,确保长期稳定运行;

3)  激光器体积(长xx高)< 1500 mmx 1200 mm x 300 mm,激光器系统功耗<10kW;

4)  开展在镀膜产线上的应用验证。

(三) 项目交付件:1套300W紫外固体纳秒激光器、 关键技术研究报告、测试报告、使用手册、维保技术方 案。

(四) 其他要求:项目承担单位承诺,本项目验收通 过后2年内,提供相关设备的维保服务,具备年产>2套的生产 能力;核心零部件100%国产化。

(五) 项目完成时间:不晚于2026年12月

(六) 拟资助经费:不超过1000万元