央视专访AG600总设计师:大型飞机水上首飞风险高难度大

今天(20日),AG600大型水陆两栖飞机成功水上首飞,标志着这型飞机具备了水上起降的能力。AG600于2017年12月24日成功完成了陆地首飞。总设计师黄领才表示,与陆上首飞相比,水上首飞有着更大的难度和风险。

今天(20日),AG600大型水陆两栖飞机成功水上首飞,标志着这型飞机具备了水上起降的能力。AG600于2017年12月24日成功完成了陆地首飞。总设计师黄领才表示,与陆上首飞相比,水上首飞有着更大的难度和风险。

AG600要从水面起飞,首先飞机需要在水面进行加速。在这个过程中,由于水的密度要比空气大得多,同时本身具有波动性,会给飞机的姿态造成扰动,由此就会产生许多在陆地上起飞时不会出现的问题。

航空工业AG600大型水陆两栖飞机总设计师 黄领才:比如说在水面上造成纵摇,就相当于飞机不断地颠簸上起下摇,这种动作叫纵摇。如果这个动作不收敛不可控,那么飞机就会像海豚一样上蹿下跳,我们叫“海豚跳”,严重的话飞机就会失控,一头钻进水里,这对飞机来讲是灾难性的事件。

除了会上下颠簸,在水中还可能出现左右侧倾。在AG600两侧机翼下方悬挂了两个浮筒,这主要是为了保持飞机在水面漂浮状态下的横向稳定性。但是如果姿态控制不当,高速滑行时横倾角度过大,使单侧浮筒触碰水面,甚至没入水中,将引起飞机严重的偏航,或者造成浮筒断裂脱离,使飞机侧向倾覆,会给飞机水面起降带来严重风险。

黄领才:尤其在大速度降落中,如果单侧浮筒冲击超出了我们的设计,单侧浮筒就会脱落,脱落之后飞机就会侧倾,就很容易产生倾覆。这些在我们设计过程当中,要从安全性上来考虑到。

黄领才介绍,正是因为水中起降风险大,在设计中就为AG600滑行姿态设置了安全余量,尽量放宽飞机姿态的可操纵范围。比如,如果飞机在水中滑行过度抬头或低头,都可能进入不稳定状态,这就需要对飞机的俯仰角做精准的控制。

黄领才:最佳仰角的是4到6度,我们设计值是3到7度,留了一定的余量,通过我们水上滑行的验证,我们飞机在下边界2度,上边界到8.5度,仍然是可以保持稳定的滑行姿态控制。应该说这个比我们的预期还要好得多,可以说飞机在水中高速滑行的稳定性上有着足够的安全余量。

AG600: 全新设计 突破海空新疆域

水陆两栖飞机一直被世界航空领域视为技术较为复杂的一类航空器,AG600水陆两栖飞机总设计师黄领才在接受央视记者专访时表示,在AG600飞机的研制过程中,突破了大量技术难题。

AG600作为我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机,是以我国上世纪六七十年代研制的水轰五型水上飞机为原型发展而来。虽然这两款飞机看上去外形非常相似,但是从单纯的水上飞机发展到能够在地面、水面都能进行起降的大型两栖飞机,全新的设计,这中间其实有着难以逾越的技术鸿沟。

黄领才:要把飞机和船的特性结合起来,既要保证飞机的空气动力学特性,操控特性,还要保证飞机在水中高速滑行时的水动力特性,它就相当于一艘船一样。我们从飞机的总体、气动、水动布局上来讲,就要协调好,综合好。

 

黄领才介绍,对于船舶来说,一般民用船舶速度在每小时30公里左右,高速的快艇也只能达到每小时70公里左右。而AG600在水上起飞的离水速度要达到每小时180公里左右,这给AG600的设计提出了新的挑战。

黄领才:我们既想让这个飞行器飞得要快,另外在水中为了使它的水载荷要小,抗浪能力强,就要把它的速度降下来。尤其是在气、水交融耦合计算分析仿真和试验方法上有了突破,可以说是填补了国内的一个空白。

从2009年立项至今,国内共有20个省市、150多家企事业单位、十余所高校的数以万计的科研人员参与AG600飞机的研制工作,最终,AG600全机核心系统的设备国产化率达到100%,实现了中国人在航空领域的全新突破。

黄领才:通过这个型号的研制,一系列关键技术的突破,形成了我们水陆两栖飞机自主研发一套技术体系。我们和适航当局共同探讨了一套水陆两栖飞机适航审定的标准规范和方法,这对我们今后水面各种类型飞行器的适航审查,起到了极大的推动的作用。

关键试验为首飞打基础

从去年年底陆上首飞成功之后,AG600就开始为水上起飞做起了准备。首先,它又进行了多次试飞。

黄领才:我们把飞机的速度逐渐放开,实现起落架收放,飞机的操稳品质摸底,这些都要在调整试飞当中做完。 我们总计完成了45个科目的调整试飞。为了满足水上试飞的需要,我们又给飞机加装了水上试飞测试的系统。

而针对水中的特性,黄领才介绍,虽然AG600的研制过程中,在水池实验室里进行了超过1万次的滑行实验。但最终,还是要让AG600自己下水验证设计成果。

AG600于今年8月26日从珠海转场至湖北荆门,正式开始了它的水上试验之旅。

黄领才:8月30日飞机第一次下水,要检查飞机的水密性和漂浮的稳定性。飞机在水面漂浮,它的姿态是不是符合我设计的预期?一下水,这个事情就得到了验证,是符合我们预期的。

AG600的水上滑行试验分为低速、中速和高速滑行试验,是检验飞机在水中各项性能的关键试验。其中高速滑行,更是AG600在水上的最为严苛的试验。

黄领才:实现水上首飞之前,飞机高速滑行,实际上就是在接近离水之际,把飞机的高速滑行当中的水动力特性验证出来,第二是让试飞员熟悉掌握飞机在高速滑行当中的操控响应特点,能够实现对飞机的操控。其实高滑跟起飞也就是一步之差。

正是通过无数次反复的试验验证,才使得现在AG600成功实现了从水上顺利起降。但是,对于AG600来说,这仅仅又是一个新的开始。

黄领才:应该说还有很长的一段路要走。我们这是01架飞机,它还要承担一定的研发试飞任务,一些验证科目。后续还要做海上的起降,还要把在前期试飞过程当中所出现的一些问题,把它优化改进好,落实到我们后续批产投产的飞机当中去。

拓展功能 完善应急救援

AG600和大型运输机运-20、大型客机C919并称为我国“大飞机家族”三兄弟。由于它是一种具有水陆两栖能力的特种飞机,它对我国空中应急救援体系的建设有着不可忽视的作用,有着普通飞机和船舶都无法比拟的优势。

在海上救援体系中,离海岸线比较近的区域,可以使用直升机或者船舶来执行救援任务。而如果在距海岸线超过300海里以外的中远海,由于航程的原因,直升机只能望洋兴叹了。而船舶要到达中远海地区,消耗的时间普遍超过15个小时,甚至更长时间,就会错过救援的黄金时间。

黄领才:我们飞机的经济巡航速度是480公里每小时,也就是说一千公里以外,两个多小时就可以赶到,这样的话可以在最短的时间内抵达事发现场。救生人员就可以到水面把遇险人员直接救到飞机上,然后飞机起飞返回。

目前在世界上,研制和装备大型水陆两栖飞机的国家主要有俄罗斯、日本、加拿大等少数几个国家。而研制大型水陆两栖飞机,不仅是我国航空技术发展的必然,更是国家战略需求的体现。

黄领才:现在全球各类水上飞机大概还有1万多架在使用,因为水上飞机的特点就是不需要建专用的机场。这样的话,对一些有着良好的自然湖泊河流条件的边远地区,它就有得天独厚的优势,目前满足国家航空应急救援体系建设的需求,这是迫在眉睫的。

黄领才表示,作为一个优秀的水陆两栖飞行平台,在保证海上救援能力的前提下,AG600的功能还可以进一步拓展,具有海上运输、巡逻、执法及维权等能力

黄领才:我们可以加改装一些监测的任务设备,实现海洋环境的监测和保护,进行执法维权,还有一些偏远岛礁的一些人员运送和物质的补给。随着我们国家海洋战略的实现推进,像海底地形探测,它所搭载的这种设备就是需要我们飞机的低空低速能力来执行任务。

(来源:央视新闻客户端)

网络编辑:邵小乔

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