高性能特种运载装备基础研究科研团队-机械工程学院

高性能特种运载装备基础研究科研团队

日期：2024-03-16 点击：次

高性能特种运载装备基础研究科研团队

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本团队所在的燕山大学特种运载装备研究中心，是燕山大学新时期为加快“双一流”建设而重点布局的三个研究院、三个研究中心之一。主要从事特种运载装备现代设计理论与关键技术相关的研究工作，2018年入选为河北省“巨人计划”创新创业团队，2020年获批河北省自然基金创新群体。目前有承担有多项国家自然科学基金项目和装备型号项目“快速系留装置”的研制工作，科研经费3亿余元。近年来，团队主持国家、省部级和军工科研项目等40余项，获省部级科技一等奖2项、二等奖3项、三等奖2项，中国石油和化学工业优秀科技图书一等奖1项，发表SCI/EI入检论文260余篇，其中TOP期刊论文25篇，授权专利110余项，国际PCT专利25项。

团队主要致力于“特种运载机器人”“特种车辆动力传输与控制”“特种运载装备系统动力学及其仿真”三个研究方向。

1、特种运载机器人主要研究多自由度高刚性液压伺服工程机械手的双向伺服控制理论与方法，并研制特种场合使用的运载机器人。

2、特种车辆动力传输与控制主要研究特种车辆高机动底盘所需的主动悬挂、联合制动、自动变速、混合动力等技术。

3、特种运载装备系统动力学及仿真主要研究特种车辆、舰艇、飞行器等运载工具的复合动力学建模方法，研制各种复杂运载工具的驾驶模拟系统。

1、特种运载机器人

基于“盲人拐杖探路”的原理，首次提出了“位置反馈型”的遥操纵机器人双向伺服控制方法，并得到了广泛应用。该方向已发表学术论文50篇，其中SCI、EI收录30篇，授权发明专利10项，实用新型专利5项，软件著作权1项。

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图1 “位置反馈型”双向伺服控制算法原理图

应用该成果在国内首次研制成功了××舰载直升机液压单爪式快速系留装置。2017年在燕山大学通过国军标质量体系认证，并在国内独家批量生产，已累计签订研制生产合同16992万元。根据装备订货计划，今后会有更加旺盛的需求。

应用该成果在国内首次研制成功了战场战伤装甲车辆快速抢救抢修装置。使直接拖救力提高2倍，直接抢救距离延伸为原来2.5倍，抢救时间缩短为原来的1/5。该技术已应用于我国84式中型坦克抢救车上。

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图2出厂检验中的快速系留装置图3坦克快速抢救抢修装置的作业现场

2、特种车辆动力传输与控制方向

在主动悬挂技术方面，研究成功了一种新型的车辆主动悬挂技术——惯性调控悬挂技术。研制成功的基于“位姿偏差”和“车前地形”的惯性调控悬挂技术，已经成功应用于徐工集团生产的XSD36多功能城市主战消防车、XPD36云梯高喷消防车和XQD36救援器材车，并开始批量生产。

在联合制动技术方面，研究成功了我国第三代坦克联合制动技术，打破了国外垄断，解决了我国军事装备的“卡脖子”问题，成功研制出我国第三代坦克新型联合制动系统。

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图4装有惯性调控悬挂的JP32G云梯高喷消防车图5 央视对坦克新型联合制动专门报道

在自动变速技术方面，首次提出了具有自主知识产权的“3参数自动变速技术”。已成功应用于国产装载机上。

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图6混合动力装载机CLG862-HYBRID 图7混合动力挖掘机CLG922

在混合动力技术方面，研究成功了工程车辆多能源动力系统优化控制方法。研制成功了柳工油电混合动力挖掘机CLG922和中国首台油电混合动力装载机CLG862-HYBRID。与同吨位普通机型相比二者分别节能15.5%和18.8%。

3、特种运载装备系统动力学及仿真方向

提出了特种车辆、舰艇、飞行器等特种运载装备的参数化动力学建模方法，并在军口与民口多个领域得到成功应用。运用该成果研制成功了“辽宁”号航母飞行塔台模拟器与舰载机着舰指挥所模拟器。该项成果为海军大型战略舰艇的设计提供了所需的基础数据，为航空母舰航空保障与指挥训练提供了实用的仿真方法。运用该成果研制成功了大型特种车驾驶模拟训练系统并批量生产，2009年获军队科技进步二等奖。

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图8 BELL直升机模拟驾驶器图9 “辽宁”号航母飞行塔台模拟器

研究成功了特种运载装备“运动的同步记录与在线模拟技术” 。应用于“坦克装甲车车载仪器及元器件早期振动失效筛选”和“工程车辆整机与结构件路面冲击疲劳考核试验”等多个领域，产生了巨大的社会和经济效益，，获得吉林省科技进步一等奖。

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图10 运动在线模拟技术视频图11 翻斗车路面振动冲击疲劳考核试验

在XX直升机系留系统、特种救援车辆关键技术、直升机动力学建模及其仿真等方面做出了创新性成果，并与全国各地多家企业进行合作和科技成果转化，产生了巨大的社会和经济效益。