“鲲龙”AG600:会游泳的飞机,会飞的船
2024-08-23姚旭东
4月24日,在湖北省荆门市漳河水库,绰号为“鲲龙”的AG600大型灭火/水上救援水陆两栖飞机原型机,完成了着水救援和空投救援水上救援演示验证,这是AG600完成典型灭火场景验证试飞科目,验证灭火任务能力后取得的又一重大突破,为后续AG600水上搜救型研制工作提供了重要支撑。
“世界在研最大水陆两栖飞机”“中国‘大飞机’”“能飞的船”“能游泳的飞机”……AG600有着很多标签。它和普通飞机有哪些区别?它又实现了哪些功能进化?一起来看看。
上天+入海,需要硬核设计
AG600需要在空气和水这两种完全不同的介质中完成作业,水的密度是空气的800倍,这一特性对AG600的设计与制造有着显著影响。普通船只在水面以30节(约56千米/时)的航速航行就算很快了,但飞机在水面起飞时,离水速度需要达到100节(180千米/时),为满足这样的要求,AG600“船”体部分的阻力特性就要做相应的设计。此外,由于水面起飞时水冲击载荷较大,“船”体的结构设计也要有所加强。考虑到AG600还有水面航行、漂浮等需要,在水面滑行时会产生大量的水喷溅,如果喷溅不可控,会给发动机、螺旋桨或机体结构带来很大的冲击,造成机体损伤。最终,AG600设计成大家现在所见到的模样——深V船体、断阶设计、抑波槽结构、多曲变截面形状、大长宽比外形……在试验测试中,AG600的整体气水动特性、操控品质、各系统功能都呈现出理想的样态,完美契合了“上天”“入海”的需要。
考验重重,加速迭代优化
“大型灭火/水上救援水陆两栖飞机”这样的命名点出了AG600在功能上的特别之处:既具备灭火能力,又能完成水上救援任务。2022年8月,AG600全状态新构型灭火机在广东陆上首飞成功,同年9月完成投汲水试验。那时起,AG600有了系列化发展的第一个子型号——AG600M。
从AG600到AG600M,不单单只是增加了一个字母,这意味着AG600完成了从工程化验证到实用化应用的转变。AG600相继完成了陆上、水上、海上的飞行试验,关键性能试验试飞和投汲水功能的验证试飞,通过上述试验试飞工作,研发人员掌握了气水动融合布局、高抗浪适海船体、复杂高支柱起落架等关键技术,为AG600的后续发展奠定了坚实的技术基础。AG600M在此基础上,设置了增压舱,配置了全任务系统,具有更高安全性、更大投水量、更远航程、更优秀的平台系列化发展能力,并开启了适航取证的新征程。
作为一款最大起飞重量60吨、最大载水量12吨的国产大型航空灭火飞机,AG600M成为探索灭火救援使用模式的新生力量。在2022年9月开展的投汲水试验中,AG600M飞机完成了注水投水和汲水投水,12吨水齐投、分投和连投的全部试验内容。其中,注水、汲水两种充水模式丰富了AG600M在灭火作业中的作业场景:使用机场注水设备或消防车,6分钟可完成12吨灭火药剂加注工作;如果火场附近有可用水域,飞机在水面高速滑行,15秒完成汲水作业;每次汲水完成后,飞机舱内的药剂箱可向水箱加注水系灭火药剂。灭火药剂的添加能有效提升水的附着性、穿透性、防雾化性、抑制性等,提升灭火效率。
在应用上,当AG600M载水飞行至火场上空,能根据火场情报对目标火点展开侦察,掌握火点环境、位置坐标、火场上空烟雾程度、上空环境温度等信息与参数,进而制定投水模式、投水进近方向、投水高度及速度等投水方案。投水模式包括12吨水齐投、12吨水分投和连投。齐投对扑灭火点更有效,覆盖面积可达4000平方米以上,分投和连投可以建立有效的隔离带,阻隔火势蔓延。
2024年4月,AG600飞机完成了着水救援和空投救援水上救援的首次试验,为后续功能的进化进行了有益探索。在试验中,研究人员完成了飞机水面低速滑行状态下放艇、出艇救援、接舷收艇等关键动作,空投救援的过程中,完成了空投设备的使用和救生伞包投放。
通过本次试验,AG600飞机低空低速性能和水面机动能力再次得到验证和补充,特别是水面双发与四发慢车顺风、逆风滑行特性及转弯特性。另外,任务员之间的协同与飞行机组、指挥中心的任务协同能力得到了全面验证,形成了规范化的口令和手势;救援作业环节、动作细节通过推演和迭代验证,得到了完善并形成标准范示;验证了任务系统配置的合理性、可行性,明确了迭代优化的方向;本次任务人员的配置、工作量得到了初步验证,形成了基本的评估标准和配置要求。由此,AG600的水上救援型号有了新突破。
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作为水陆两栖飞机,AG600在设计上有哪些亮点?
区别于常见的固定翼飞机、直升机等航空器,AG600作为水陆两栖飞机,它能在陆地和水面起降与停泊,也具备在水上和空中作业的能力,可以说是飞机与船的“结合体”。
从外观上看,AG600的机身下部是“船”体,机身上部保持了常见的固定翼飞机的形态,只不过在机翼两端各吊装了一个浮筒。虽然它看上去是飞机和船的“结合体”,但是在结构上却并非“1+1”这么简单。
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AG600都经历了哪些试飞挑战?
江西南昌,3.6千克鸟体用高铁的速度冲击关键部件;陕西蒲城,9个架次跨昼夜连续起降;内蒙古海拉尔,平均零下35.6℃的机坪冷浸透12小时;陕西阎良,历时28天加载259项工况;四川凉山,泸山主峰上海拔2317米的灭火任务模式验证……未来,AG600还将继续在高温、高原、大侧风等环境下接受锤炼,你会看到它取得一个又一个的胜利。
作者单位 中国航空报社