波音星际客机引入“数字孪生测试技术”

2019年12月20日6时36分，波音公司研制的“星际客机”（Starliner）搭乘美国联合发射联盟公司(United Launch Alliance)“宇宙神5”型运载火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。这是NASA商业载人项目两大承接方之一波音的首次表演。

星际客机发射大约15分钟后，飞船与火箭正常分离。发射约1个小时后，美国航天局发表声明说，飞船未进入预定轨道。随后，NASA宣布取消原定飞船前往空间站的计划。这意味着波音星际客机首航宣布失败。

2011年，美国航天飞机退役后，美国运送宇航员往返空间站的工具使用了俄罗斯飞船，截至2019年7月，美航天局已购买了70个俄罗斯“联盟号”座位，花费39亿美元。

为了改变这样的现状，NASA启动了商业载人项目（Commercial Crew Program），邀请各个规模的企业参与投标。2014年，波音公司和SpaceX分别从NASA获得42亿和26亿美元的大合同，用以建造星际客机和龙飞船。

跟波音公司相比，SpaceX显然是一家不起眼的民营小企业，人们预计波音将在SpaceX之前完成星际客机的建造，而且认为波音公司会先于完成发射任务。2019年波音公司星际客机发射失败，证明了大企业在引入新技术方面的困难。

2020年5月到8月，SpaceX成功完成了龙飞船的首次载人任务，将宇航员送入太空并安全返回地球。这标志着美国恢复了运送宇航员的能力。按照计划，NASA每隔几个月用SpaceX的龙飞船将宇航员送入太空，每个座位的费用估计为5500万美元。

最新消息显示，波音公司星际客机最早将于2021年4月2日发射，执行第二次不载人试飞任务，而这一测试原定于最早3月25日开展。

据翼络数字专家分析，波音公司在研制星际客机的时候，采用的是传统方法，为了超越SpaceX，争取先于它发射星际客机，在软件开发和系统测试方面不完善，导致了首航的失败。这一点可以从NASA后来评估的报告中找到证据。

NASA相关专家还表示，由于跟波音公司合作了数十年，本以为经验丰富的波音公司值得信赖，经过多次发射准备，才发现波音公司在引入数字孪生体等新技术方面落后于SpaceX。

众所周知，2010年NASA为了实现2033年登陆火星，规划了《空间技术路线图》（Space Technology Roadmaps），明确指出要研制“数字孪生体”（NASA Digital Twin），而且还给出了时间表，即2027年实现成熟的工程应用。

根据NASA日前发布的声明，波音公司团队已经落实独立审查小组给出的约95%的建议。

目前“星际客机”正式的软件测试已经完成，按照NASA给出的建议，波音准备采用数字孪生体技术，对进一步要发射的情况进行预演，以确保团队和组合系统准备就绪。

进一步的使用情况，翼络数字将继续关注和跟踪。

吴海军：工业4.0研究院国防创新小组分析员，翼络数字UXV创新实验室工程师

附录：NASA商业载人项目介绍