近日首飞的新型国产直升机AC占据了媒体头条,这款先进直升机有着怎样的传奇身世和先进技术特点,请看本文分解。
视频:AC首飞
身世溯源
本世纪初,来自东方和西方对一种新型中型直升机的共通需求促成了一桩现在结出了硕果的合作。当时的欧洲直升机(欧直)公司在其产品序列的5吨级EC和10吨级EC之间的有一个型号空白,而中国航空工业第二集团公司(中航二集团)的直升机产品序列在这一重量级上也存在空白,为双方开展合作奠定了客观需求。主观方面,中法两国之前在直升机生产方面也有着成功的经验。
中国国产直升机型谱,AC为6-8吨级唯一现有产品(中航工业图片)
早在20到世纪80年代初,哈尔滨飞机公司(哈飞)引进了原法国宇航工业公司(欧直前身之一)“海豚”直升机的生产专利,国产化型号为直9。此后,哈飞又在年与欧直和新加坡宇航公司开展了联合生产HC/EC直升机的合作。年,随着原中国航空工业总公司改组为中航一集团(中航一集团后来将简称改为中国一航,失去了与二集团的对称美)和中航二集团两部分,哈飞成为主管直升机研发制造的中航二集团的旗下企业。
最终,中航二集团与欧直决定到以平等投资份额的形式联合开发一种新型6吨级中型双发多用途民用直升机——直15(中方编号)/EC(法方编号),也就是现在的AC。
直15/EC项目的原则是中法双方“共同投资、共同研制、共担风险、共享市场、共同受益”,项目总投资约6亿欧元,中方以哈飞为直15研制总承包单位,中国直升机设计研究所为总设计师单位。根据中法双方在年12月签订的联合研制合同,双方按照对的相等比例进行投入和工作分工。这种以平等身份与国外制造商合作开发航空主机产品的合作对于中国航空工业而言尚属首次。
发展演变
年1月,中法双方的项目团队正式开始直15/EC的联合设计工作。经过双方共同努力,于年12月完成了直15/EC的定义设计,于年12月完成了详细设计。
年2月于美国休斯敦举行的直升机国际展览会上,欧直首次展出了EC的全尺寸模型,并一举获得来自全世界十多家客户的架订单。
年11月,哈飞交付了首架直15/EC机身。
年12月,首架EC原型机在欧直位于法国马里安的总部首飞。
首飞中的EC原型机(AirbusHlicoptr图片)
有趣的是,直15/EC项目充分反映了世界和中国航空制造业的风云变幻。中国方面,年10月,中航二集团与中国一航合二为一,成为现在的中航工业。中航工业将旗下的直升机产业整合入子公司中航直升机公司(英文名Avicoptr)的框架。
中国国产直升机的型号以前一直以直X的形式命名,例如最初的直5、巨大的直8,以及漂亮的直9。后来哈飞将自己的民用产品名称改为H打头,例如H(直9改进型之一,现名ACA)。随着中航直升机的成立,国产民用直升机的命名方式改为以公司英文缩写打头的AC3XX。直9也就成了现在的AC。
欧洲方面,欧直的母公司欧洲宇航防务集团于年初重组为空中客车集团。空中客车集团对旗下子公司进行了品牌统一,欧直公司成为了空客直升机公司,创立于年的著名品牌“欧洲直升机”就这样消失在了历史长河中。空客直升机将代表欧直缩写的产品序列代号从EC改为H。所以,EC也就成了H。
首飞中的AC(摄影威猛)
直15/EC在研制之初被称作6吨级直升机,而现在的AC/H则被称作7吨级直升机,反映了其重量级别的提升。据空客直升机公司网站数据,H最大重量为磅,约合7.8吨。
先进设计手段
AC/H的设计工作由中法双方联合开展,为了提高设计质量、缩短设计周期,并解决设计团队分处中法两国、中方参研单位分散于不同地域的问题,该项目采用了先进的数字化设计和数字化管理技术,成功地进行了异地协同设计和合作双方之间以及主要系统分承包商之间的设计集成与数据管理。
AC/H设计中的数字样机使用了CatiaV5和VPM软件,其中前者用于零部件设计和虚拟零部件组装,后者用于管理不同的数字样机构型和生产启动后的真实直升机构型。中方各参研单位负责自己工作份额内的数字样机设计,中国直升机设计研究所负责收集中方各参研单位的设计数据,并将数据传输到位于法国马里安的欧直公司,然后在那里形成全机数字样机。随着设计工作的进展,欧直公司定期形成新的数字样并通过数据链在有关参研单位之间传递设计数据。
可以说,中国通过该项目的联合研制在获得一个通用民用直升机平台的同时,还在民用直升机的设计标准、研制规范、设计理念、管理理念、质量管理、适航取证等诸多方面实现了与国际水平接轨。总之,整个项目的研制对于提高中国直升机型号研制水平,促进中国直升机产品系列化发展和扩大直升机产业规模,起到了积极的推动作用。
技术特点
AC/H的5片桨叶球柔性主旋翼和3片桨叶球柔性尾桨,采用了世界上最先进的桨叶翼型和桨尖构型,除了具有非常低的振动和噪声水平外,还可以增加直升机的升力和提高飞行速度;球柔性桨毅按损伤容限设计,并使旋翼系统具有手动折叠功能。
AC/H采用了先进的航电系统和飞行控制系统,其中4轴稳定自动驾驶仪可以在自动悬停时提供极佳的精确性和稳定性,它还可以通过与飞行管理系统相连,实现区域导航和其他高级飞行模式。
H驾驶舱(AirbusHlicoptr图片)
AC/H驾驶舱注重人机工效设计,仪表板上布置有4个6英寸*8英寸(15厘米*20厘米)多功能液晶显示器,另外在仪表板中央还可以选装一个中央任务显示器。
EC安装的是两台普惠公司的PT6C-67E涡轴发动机,功率范围-千瓦轴马力,并带有全权限数字式发动机控制系统。AC安装的是两台同级别的国产涡轴16发动机。涡轴16也是中法对等合作的结晶,由中航工业发动机公司(现在成为独立的中国航发)和法国赛峰集团旗下透博梅卡公司联合研制,法方代号阿蒂丹3C。涡轴16功率为-千瓦,据称其油耗较同类产品低10%。
涡轴16/阿蒂丹3C发动机(赛峰公司图片)
AC/H的主减速器拥有两个附件减速箱作为双重余度,此外还拥有一个应急滑油系统,在损失全部滑油后仍可以支持30分钟的飞行;主减速箱具有的离合能力,使发动机在直升机停放地面时可以驱动发电设备,从而提供类似辅助动力系统的功能。
AC/H的客舱在同吨位直升机中是最大的,标准状态可容纳16名乘客,每个座位都拥有充裕的放腿空间和横向间距。驾驶舱和客舱之间没有设置立柱,使乘客的视野更加开阔。得益于先进的旋翼设计和降噪措施,机舱内外噪声都要显著低于国际民航组织的相关标准。
AC/H的燃油系统由位于客舱地板下的五个油箱组成,可携带升燃油,具有优良的续航性能。
行李舱位于机身后方,内部空间为2.35立方米,机身后方两侧各设一个行李舱门。如有必要,还可以通过设在客舱内的内部舱门直接取放行李。
H机舱客运构型(AirbusHlicoptr图片)
AC/H非常重视安全性设计,机体结构和燃油系统的适坠能力都超过了欧洲航空安全局的适航要求;通过宽大的驾驶舱门、超宽的滑动客舱门和8个大舷窗(紧急状态下可向外推开),16位乘客和两位飞行员可在几秒钟内撤离直升机,该指标也优于欧洲航空
安全局的适航要求;在飞行中,位于机身内部的前后应急浮筒装置永久性处于“备
用”状态,并可以快速充气,此外机上还备有容纳18人的救生筏。
在维护性方面,AC/H按照综合后勤保障的总体原则完善了维修大纲以增强安全性、实用性、可靠性和成本效益。
在环保性方面,AC/H运输每位乘客时排放的污染物是同吨位直升机中最少的。
用途广泛
AC/H凭借着其宽敞、舒适的乘坐环境、安全高效益的运行品质,以及良好的人机操控界面,在同量级直升机产品中堪称佼佼者,该机非常适用于石油天然气近海作业服务、长航程搜救、紧急医疗救护和高级商务飞行等用途。
H机舱搜救构型(AirbusHlicoptr图片)
对于自然灾害多发的中国,AC有着特别重要的意义,因为它可以胜任搜索伤病员和被困群众、通过着陆或救生绞车将受灾人从灾区撤出,以及携带红外夜视系统在夜间执行任务等诸多重要任务。
-完-
?????????????
聊聊关于飞行的有趣故事,欢迎