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会“游”的飞机 会“飞”的船

2018-04-19

发明与创新·大科技 2018年11期
关键词:水陆水面航空

鲲能化羽垂天,抟风九万;龙可振鳞横海,击水三千。

10月20日,中国自主研制的大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600(下称“AG600”)在湖北荆门漳河机场成功实现水上首飞。

至此,中国大飞机终于迈出“上天入海”完整步伐,建设航空强国轮廓愈发明晰。

乘风破浪:“鲲龙”击水需要迈过几道坎

高速滑行、腾空而起,轻缓入水、水花朵朵。在大家的期待中,AG600继成功完成陆上首飞后,乘风破浪,在水上交出一份亮眼的首飞答卷。

“‘鲲龙是目前世界上在研最大的水陆两栖飞机。”AG600飞机总设计师黄领才介绍,去年底,AG600在广东珠海金湾机场成功实施首次陆上试飞。不过,对于一架水陆两栖大飞机而言,必须经历水上首飞起降考验,才称得上水陆两栖。

近10个月之后,AG600迎来水上首飞。水上首飞比陆上首飞的难度更大,至少面临三大难关。

一是涉水关。岸上是飞机,水面是大船。机身、翼展与波音737差不多,起飞重量达到50多吨的大飞机,在水面时如何保证机体结构不漏水;相对于30节左右船速,AG600水面起飞速度达到100节,水面对船底结构产生巨大压力;水面风力、波浪影响下,飞机状态是否稳定,操纵系统是否正常,都是巨大考验。

二是操作关。陆上飞行是依靠起落架滑跑起降,AG600水上首飞则是依靠船体在水面滑水起降,除了水面环境影响以外,船体和飞机本身的气水动特性都需要飞行员反复练习并准确掌握。特别是离水和着水姿态的掌握,比陆上起降的离地和接地难度大得多。

三是适航关。作为一架民用飞机,必须获得国家民航主管部门颁发的适航证,才能开展飞行活动。AG600是国内首次开展水上特许飞行适航审查,相关参考资料和工作经验相对匮乏。加上全机设备国产化率高,不同标准之间适航审查难度高。

在前期密集试验基础上,AG600在荆门漳河水库上进行10余架次的低、中、高速滑行。通过实时监控验证飞机气水动操纵性、稳定性和水密性能,飞机各系统工作正常、稳定,飞行机组由此熟悉并掌握AG600的水上滑行及起降特性。

同时,AG600飞机研制团队开展大量针对性试验和分析评估工作。评审365项试验及分析任务后,中国民用航空上海航空器适航审定中心集中审查颁发水上首飞特许飞行证。水上首飞试飞大纲、水上首飞技术质量和放飞评审……一系列准备工作完成后,AG600已迈过所有门槛,静待水上首飞。

“报告,AG600成功完成水上首飞任务!”首飞机组简短、有力的汇报,让首飞现场成为欢庆的海洋。

功能丰富:可在2米高海浪条件下开展救援

“除了个别次要设备选用了国外产品外,AG600从总体方案到核心系统、机载设备都是国产的。可以说,这是一款拥有完全自主知识产权的飞机。”黄领才自豪地介绍。

AG600绝对是个“大块头”。它采用悬臂式上单翼、前三点可收放式起落架、单船身水陆两栖飞机布局形式,机长37米、翼展38.8米、机高12.1米。

AG600的力气也大。它最大起飞重量53.5吨,可在水源与火场之间多次往返投水灭火,一次可最多汲水12吨,可在距离树梢30米到50米高度處进行投水。单次投水救火可覆盖20米×200米的面积,即可对4000余平方米火场进行有效扑灭。

此外,AG600还具有航程远、续航时间长、抗浪能力强的特点。

AG600是一艘会飞的船,它的飞行速度是救捞船舶的10倍以上。同时,它又是一架会游泳的飞机。AG600拥有高抗浪船体设计,除了在水面低空搜索外,还可在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,水上应急救援可以一次性救护50名遇险人员。

据了解,为满足“既能在陆地上起降,又能在水面上起降”的特性,AG600机身下部设计成“V”形高抗浪船型机身,具有优良的水陆两栖性能,可在静水和波浪水面滑行、起飞和降落,这是陆基飞机所不具备的能力,也是AG600能够在水面起飞和降落的关键。

同时,为降低飞机在水面起降时的着水载荷,提高飞机的抗浪能力,尽可能缩短飞机的水面滑行距离, AG600在起降构型中,综合考虑利用螺旋桨滑流增升,对机翼和襟翼以及短舱构型进行一体化优化设计,形成了具备良好的高低速巡航特性的机翼构型及较高最大升力系数的襟翼增升系统方案。

而且,AG600按照“水陆两栖、一机多型、系列发展”的设计思路,在满足森林灭火和水上救援要求的同时,未来通过系列化发展和改进改型,还可满足执行海洋环境监测与保护、资源探测、岛礁运输等任务需要以及提供海上航行安全保障和紧急支援等任务的需要。

未来可期:大飞机彰显中国航空发展新动向

一段时期以来,“中国制造”还是“中国组装”?“心脏病”等航空发动机、航电系统、航空材料领域的“卡脖子”问题和“缺芯痛”仍是中国航空制造业无法回避的问题。

航空发动机专家、中国工程院院士刘大响曾坦言:与航空强国相比,航空发动机是我们的“软肋”。中国飞机呼唤强劲的“中国心脏”,航空发动机、航电系统、高端材料等航空关键技术亟待强力突破。

“风之积也不厚,则其负大翼也无力。”此次装配在AG600上的4台发动机,就是国产的涡桨6发动机,中国的航空发动机也正在由“基本可用”向“基本好用”迈进。

国内最高、最复杂的单支柱起落架,创新的船体结构、先进的气水动布局……面对诸多棘手的技术难题,AG600背后这支平均年龄只有35岁的主要研制团队,始终以国家利益为追求,将青春激情浸润到每一个部件的设计、研发和制造中,用实际行动书写着新时代航空报国的奋斗答卷。

工信部部长苗圩表示,从ARJ21起步,到现在C919和AG600等飞机研制,标志着我国民用航空工业在新时代站上了新起点,取得了新进步,预示着我国民用航空工业发展将会步入快车道,“对国家整个制造业结构调整、转型升级,都将是一个巨大带动”。

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