直升机加改装发展现状与工艺实施要点研究

苏佳伦

（中国直升机设计研究所，江西景德镇 333001）

0.引言

从用途上来讲，直升机可以分为军用和民用两大类。在军用方面，直升机已广泛应用于对地攻击、机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信联络、反潜扫雷、电子对抗等。在民用方面，直升机则可应用于短途运输、医疗救护、救灾救生、紧急营救、吊装设备、地质勘探、护林灭火、空中摄影等。近年来直升机行业发展迅速，涌现出许多功能完备、设计先进的新型直升机，而一些使用年限较久的直升机已无法满足当前的使用需求，直升机加改装需求则由此而生。本文对直升机加改装发展现状进行了总结，并对直升机加改装的实施要点进行分析，为直升机加改装的实施提供参考依据。

1.直升机加改装发展现状

根据作业任务的多样性、改装成本与实际使用需求等多方面的考虑，直升机加改装又可分为临时性加改装与永久性加改装。在航空测绘领域，机动灵活的直升机是首选的载机平台，而出于成本控制以及设备维护的考虑，通常采用临时加装航测设备的方案。目前已有国产AC311A直升机加装某型倾斜航空相机的实施案例[1]。

为了满足消防需求，提升消防行动的响应能力与灭火速度，部分直升机采用加装外挂水炮系统的方案。此类设备加装成功的案例有直接引进的俄罗斯Ka-32加装的水炮系统，昌飞公司AC313型机加装的水炮系统，以及哈尔滨飞机的H425型机加装水炮系统等[2]。某型直升机加装外挂水炮如图1所示。

图1 某型直升机加装外挂水炮

在医疗救护领域，国内外的直升机改装技术都在不断完善与进步。国外不仅制定了从方案设计、改装实施到适航审定的一整套的流程，还有专业的医疗类直升机改装公司（如奥地利AAT公司和德国Bucher公司）来承接业务。而在国内，医疗救护领域的直升机改装技术也在不断进步。2021年11月，直8A型直升机加改装医疗方舱放飞任务圆满完成[3]，该型号医疗方舱可依托专用救护担架及原机成员座椅同时护送2名重症伤员和9名轻伤病员，具备现场急救及医疗护送功能，在医疗护送途中可实现病员的体征监护、医疗供氧、生命支持和紧急救治。某型直升机完成医疗救护改装如图2所示。

图2 某型直升机完成医疗救护改装

在警用直升机方面，国内警用直升机正利用加改装逐步完善自身功能，以在各种自然灾害和突发事件发生时可以迅速响应，减少损失，有力地保障人民财产和生命安全。现阶段警用直升机主要需求为加装大功率喊话器设备、搜索探照灯设备、光电吊舱图传设备和红外夜视设备等，目前已有某型警用直升机加装大功率喊话器系统，最大传播距离为1000m，有效提高执行任务的能力[4]。

在通信领域，不同直升机由于设计生产的年代不同等原因，通信导航设备参差不齐，近年来在直升机加改装方面也需求旺盛。刘兴斌[5]以以恩斯特龙直升机为例，提出了完整版和低成本过渡版两种直升机加装ADS-B机载通信导航系统方案。完整功能ADS-B机载通信导航系统包括4个部分：GNSS接收机、S模式应答机带1090ES（ADS-B OUT）、1090ES（ADS-B IN）接收机、CDTI座舱显示器。接收机的天线安装位置对其性能影响巨大，几何分布和周边环境都会对天线性能产生影响，在方案设计时要综合考虑各种因素。

2.直升机加改装工艺实施要点分析

随着科技的不断进步，直升机加改装的业务需求不断增加，业务范围也不断扩大，加改装的技术水平也在不断提高。相比于整架直升机的设计制造，直升机加改装项目涉及到的加装设备数量相对较少，难度相对较小，整个项目周期也相对较短，但飞机的安全性至关重要，因此，加改装对直升机的重量重心、结构强度、电气负载、电磁兼容等的影响均要考虑在内。然而在加改装项目的工艺实施过程中，有时会遇到与改装方案冲突的技术难点问题，必须及时采取有效措施对问题进行解决，以确保加改装项目如期保质完成。

2.1 标准件选取问题

对于加装小型设备的加改装项目来讲，所用到的标准件种类和数量不会很多，但对于一些加装整套复杂设备或结构的加改装项目来讲，往往还要考虑新增零件的安装，所涉及的标准件种类和数量都是巨大的。直升机的实际情况有时会与调研状态有冲突，壁板厚度、支架状态可能直接而导致铆钉、螺钉等长短不适用，改装前的布线情况也会直接影响死接头、小接头等的选取，从而导致改装所需的标准件与改装方案不一致。而现场改装一旦开工，直升机便处于“停工”状态，改装周期的长短直接影响到改装成本的控制与用户后续计划任务的安排。因此必须在改装开工前提前考虑到此类问题，提前准备多种标准件备用，避免改装现场因缺少标准件而导致的停工问题。

2.2 结构干涉问题

直升机结构复杂，尤其是在驾驶舱和尾梁等处，设备众多，操作空间狭小，有时会遇到结构干涉问题。结构干涉问题可分为2类，一类是指由于调研信息不准确等原因导致的，设备或结构的预期安装位置被原机结构干涉，另一类是指由于原机设备众多、结构复杂，导致没有操作空间来实施改装。对于前者，要求在方案设计阶段充分考虑直升机的实际情况，在改装现场可根据现场实际，在保证飞机安全性和设备维护性的基础上，对设备安装位置进行适当调整。对于后者，一方面在方案设计阶段就要充分考虑操作性问题，另一方面要提高技术人员的业务能力和工艺水平，以应对各种工艺问题。

2.3 通电故障问题

部分加改装项目涉及到新型机载设备的增装，从而涉及到线缆的敷设与连接。电气负载、电磁兼容等问题在方案设计阶段已充分考虑，改装现场通常会遇到的是接线错误与针脚设计失误。为了避免此类问题的发生，通常要求现场技术人员在改装完成后对接线情况进行全面排查，检查插头线缆的固定情况，利用通电检查表、导通/绝缘检查表等工艺技术文件对接线情况进行检查。某型机加装ADS-B设备进行通电检查的排故见表1。

表1 通电检查排故表

3.结语

直升机加改装需求日益增加，要求直升机加改装技术也要不断进步。与国外直升机加改装领域相比，国内在适航审定等方面的经验不够成熟，更要求在直升机加改装的方案设计阶段要考虑周全，在工艺实施阶段则要秉持安全、可靠、高效等原则进行，做好机上改装及检验工作，以确保直升机安全执行飞行任务。