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“鲲龙”AG600: 海天之间来了艘“会飞的船”

更新时间:2019-03-08 11:00

  日前,东航集团、东方航空董事长刘绍勇表示,希望国家进一步加大对国产大飞机的投入,其安全性、经济性、适用性、环保性等可让客户和使用者有更多选择。

  在此之前,我国大飞机“三兄弟”均已亮相。而作为“三兄弟”之一的大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600,是继运-20实现交付列装、C919实现首飞之后,国产大飞机领域取得的又一个重大突破,填补了我国大型水陆两栖飞机的研制空白。

大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600

  2018年10月20日,湖北荆门的漳河水上机场,一架大小与波音737相差无几、底部设计如船的“鲲龙”AG600,从机场陆上跑道开始滑行,随即入水,划开深蓝色的水面后,迅速加速并昂起机头,从水面踏浪而起,直插云霄。随后,再下降至水面并轻盈入水,完成贴水滑行并回归陆上跑道。“鲲龙”AG600水上首飞验证成功,是其研制过程中的一座重要里程碑。

  不负众望,成世界在研最大水陆两栖飞机

  “鲲龙”AG600是一款国产大型灭火及水上救援水陆两栖飞机,于2009年6月启动研制。

  历经9个寒暑,“鲲龙”AG600不负众望,以最大53.5吨起飞重量,成为世界在研最大的水陆两栖飞机,并成功陆续完成陆上和水上首飞,被誉为中国新一代特种航空产品代表作。

  “‘鲲龙’AG600采用了单船身、悬臂上单翼布局型式;选装四台WJ-6发动机,采用前三点可收放式起落架,可在陆地和水面完成起降。”“鲲龙”AG600总设计师黄领才介绍说。

  它是一艘会飞的船。“鲲龙”有翼,速度得以大大提升,飞行速度是救捞船舶的十倍以上;它又是一架会游泳的飞机,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。

  20秒内可一次性汲水12吨;在水面停泊实施救援行动……这些优异的性能,使“鲲龙”AG600拥有执行应急救援、森林灭火、海洋巡察等多项特种任务的功能。

  黄领才说,今后“鲲龙”AG600将可根据用户的需要,加装必要的设备和设施,变身为能实现海洋环境监测、资源探测和客货运输等任务的飞机。

  跃过三大难关,攻克气水动布局设计技术

  水陆两栖大飞机需要有两种特性。有水上飞机功能,停泊、栖息于起伏不定的水面,于水面上高速滑行后一跃飞起再平稳降落在水面;有陆地飞机功能,能利用可收放式起落架,在坚硬的跑道上腾空而起,或挟带巨大动能从天而降。

  世界上目前能研发水陆两栖大飞机的国家寥寥,关键的水上起降技术都处于封锁状态。“鲲龙”AG600水上首飞至少面临三大难关。

  涉水关。“鲲龙”AG600要求在岸上是飞机,在水面是大船。机身、翼展与波音737差不多,起飞重量达到50多吨的大飞机,在水面时要保证机体结构不漏水;普通船只航行速度快的也就30节左右,相比之下,“鲲龙”AG600水面起飞速度达到100节,水面对船底结构产生巨大压力;在水面风力、波浪的影响下,飞机状态是否稳定,操纵系统是否正常,这些都是巨大考验。

  操纵关。与陆上飞行使用起落架滑跑起降不同,水上起降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很多。

  适航关。作为一架民机,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。“鲲龙”AG600需要通过国内首次开展的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,适航审查难度高。

  相比陆基飞机,水陆两栖飞机主要面对的是水气动力问题。由于水的密度比空气大,同时本身具有波动性,因此会对飞机姿态造成扰动,产生在陆地上起飞不会出现的问题。

  气水动布局设计,是大型水陆两栖飞机独具特色而又十分关键的核心设计。“鲲龙”AG600机身下半部分是船体,机身上部才像常规的飞机气动布局,机翼两侧下方吊有两个浮筒,保证既能水上起飞又能陆地起飞。

  中国航空工业集团有限公司(以下简称航空工业)透露,“鲲龙”AG600先后攻克了气水动布局设计和船型机身设计等多项关键技术,探索研究并确立了水上飞机适航审查方法,形成了我国具有自主知识产权的水陆两栖飞机设计研发技术体系和适航体系。

  制定大协作模式,全国范围内“招兵买马”

  “鲲龙”AG600项目研制历经9年,研制团队突破多项关键技术,完成了总体方案设计和详细设计,形成了生产数模和技术文件,完成了首飞前百余项大型试验、三千余项设备安全性试验。

  “鲲龙”AG600的适航工作也同步进行。“共召开300余次适航审查会议,确认了数千个零组件制造符合性项目、数万个制造符合性检查工序,通过42个结构大部件的适航预检查和局方制造符合性检查,下发两千余份总装指令……”“鲲龙”AG600相关项目负责人表示,从立项、设计、各大机体商联合制造,到适航挂签、总装,几乎每一步都是大型特种飞机领域的尝试与突破。

  来自航空工业的资料显示,为顺利完成“鲲龙”AG600的研制,航空工业研究制定了“主承制商+供应商”的大协作模式,充分调动全国资源参与型号研制,在全国范围内“招兵买马”,确定了含航空工业、中国航发、中电科在内的国内70多家国内供应商,还专门组建了适航管理机构,对适航技术进行管理与监督。

  研制过程中,航空工业通用飞机公司借鉴国内相关经验,提出了相应的基于模块化、有效性管理的工艺构型管理方案,在产品数据管理(PDM)系统中,为计划物料清单(PBOM)的管理提供了可行方案。这一创新实现了供应商过程更改控制,为“鲲龙”AG600及我国“主承制商+供应商”模式下,大型通用飞机研制的构型管理奠定了基础。

  “鲲龙”AG600,这架承载着大国起飞的梦想之翼,已自信起航,正翱翔于水天之上。

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