國產AC313直升機擁有7大技術優勢 | |
2010年03月 來源:《瞭望》 |
國產AC313大型直升機靜態展示。
這位45歲的“少帥”組織了一支青年科研團隊,在不滿一年半的時間內就填補了我國大型民用直升機研製的空白,使中國和歐、美、俄一樣具備自主研製大型直升機的能力。
據航空專業權威人士分析,AC313直升機最大起飛重量13.8噸,是我國第一個完全按照適航條例規定的要求和程序進行研製的大型民用運輸直升機,也是我國自行研製生產的唯一一種大型直升機,整機性能達到國際一流的第三代直升機水平,實現了我國大型運輸直升機整體技術水平的跨越。
“它不僅是一個迄今為止的先進直升機,更是一個包含了先進技術和現代理念的直升機發展平台。”研發單位、中航工業直升機公司負責人向本刊介紹說,參與研製AC313的技術人員高度看好該機前景,“AC313不僅創造了中國第一,而且為中國的民用直升機開啟了通向未來的大門。”
據統計,目前我國平均每800萬人口才擁有1架民用直升機,為世界平均水平的1/50。我國幅員遼闊,是一個地質災害頻發的國家,特別是城市化進程不斷加速,AC313民用直升機平台具有極大的市場潛力。
七大技術優勢
此前,在我國直升機科研生產體係中,擁有自主研製的直-8、直-9、直-11三個平台、30多種直升機型號。直-8型機從上個世紀70年代中期開始研製,曆時近10年,直到80年代中期才首飛成功。直-11型機於1989年開始研製,曆時5年實現首飛成功。
由中航工業昌飛公司和直升機所聯合研製的大型民用直升機AC313,借鑒已有型號研製平台,依靠國內技術創新,采用數字化協同設計和製造手段,從詳細設計開始,曆經零部件製造、部裝、總裝,直至完成地麵運轉試驗,並經適航全程跟蹤目擊和審查,僅用了不到1年的時間,就完成了樣機試製,達到首飛狀態,創造了我國民用直升機研發過程的奇跡。
徐朝梁總設計師告訴本刊,“AC313直升機以複合材料球柔性旋翼係統、發動機全權限數字化電子調節控製、大麵積複合材料結構、綜合化航電係統、數字化設計製造和最新適航安全性標準等為標誌,實現了我國大型運輸直升機整體技術水平由第二代向第三代的跨越。”
就功能優勢而言,他介紹AC313直升機主要有七個特點:
——安全性高。裝有三台發動機,在一台發動機失效的情況下可以繼續飛行,在兩台發動機失效的情況下可以就近著陸,大大提高了機上人員的生存概率。
——三防性能佳。嚴格按照防鹽霧、防濕熱、防黴菌標準設計,適合在海洋氣候條件和其他惡劣環境下使用。
——空間大。客艙內有效容積23.5立方米,高1.83米,普通的中國人能在其中直立行走。裝配了舒適的航空座椅和內飾,根據需要可改裝成VIP公務機。
——運載能力強。用於貨物運輸時,艙內最多可載貨4噸,或外部吊運5噸。用於人員運輸時,最多可載乘員27名,或運送15副擔架和一名醫務人員座椅及工作台。艙內可選裝手動或電動絞車,地板上留有係留裝置,可方便裝卸和固定貨物。
——航程長。機內油箱滿油最大航程900公裏,攜帶三個轉場油箱時,轉場航程可增加到1400公裏以上。
——操縱性能優。操縱係統設計巧妙,總距及縱橫向操縱聯動,輔以四軸自動駕駛儀,操作負荷小,飛行品質佳。
——適用範圍廣。可在-40℃~+50℃溫度範圍內正常使用,最大飛行高度可達6000米,能在海拔4500米的機場起降。
AC313優化的機體氣動外形、先進的旋翼槳葉翼型和配置,旋翼懸停效率高、尾槳抗側風能力強,突破了我國大型運輸直升機飛行性能限製瓶頸技術,具備了高原飛行能力,能更好地滿足山區等複雜地區對直升機飛行性能的苛刻要求。
尤其值得關注的是,最大飛行高度可達6000米和最大航程900公裏的技術指標,意味著中國終於擁有了滿足各種機動運輸任務的全疆域性旋翼運輸航空器。
汶川地震的“使命型號”
2008年“5·12”汶川大地震,數萬名同胞生命頃刻間消失。作為最有效救援運輸工具,當時我國隻有150餘架直升機參加救援,其中民用直升機僅30架,中航工業直升機公司生產的直8型機共10架起飛救災。地震救援中,與大顯身手的國外直升機相比,凸顯了國產直升機數量嚴重不足、性能比較欠缺等問題。特別是我國的民用直升機以中小型為主,高原型、重型幾乎是空白,高性能大中型也不多。
在救災一線維護直8型機正常飛行的過程中,中航工業的幹部職工,目睹和體會了災區政府和人民對更多更優秀大型直升機的期望,內心更加堅定了“研製大中型先進民用直升機,趕超世界直升機發展水平”的執著信念。加速發展國產直升機,滿足政府和民眾對直升機的需求成為各方共識。在中央決策層的大力支持下,中航工業加快研製大型民用直升機的步伐。2009年6月,溫家寶總理在湖南考察時指出,“讓中小型飛機、各型直升機和大飛機一起,翱翔藍天”。
中航工業直升機公司總經理王斌說,“我和我的團隊深知,國防建設離不開技術先進、性能優良、可滿足不同軍事需求的軍用直升機;國家應急救援更是需要適應我國氣象地理條件、噸位搭配合理、專業設施配套完善且不受外界因素控製的民族直升機產業的強大支撐。國有重托,民用期盼,以當仁不讓、舍我其誰的氣魄,加快發展民族直升機產業,是我們始終如一的追求和使命。”
針對國產民用直升機現有的型號情況,適應我國救援體係建設和國民經濟發展的需求,從調研、討論到決策,從設計、研製到組織生產,中航工業直升機公司加速自主研製步伐。
直升機作為投入大、技術高、生產周期長的現代化產品,容不得研製單位和生產企業有絲毫的馬虎。中航工業直升機公司在AC313研製階段,組織市場調研小組走訪了7家民用用戶單位,及1家警用用戶和公安部裝備財務局,開展調研,從民用市場、警用市場和外貿市場上進行綜合分析,評估了AC313直升機在未來20年的國內市場前景。
就是在這樣的背景下,各項性能達到世界先進水平的大型民用直升機——AC313直升機脫穎而出。
“少帥”徐朝梁
介紹AC313直升機,最有發言權的是總設計師。1987年7月畢業於南京航空學院直升機設計專業的徐朝梁,參加工作二十多年來,一直承擔著繁重的科研任務,先後參加了直-8、直-9、直-11等10餘個直升機型號的研製工作。
2001年自美國加州大學訪問學習歸國後,徐朝梁開始主持直-8係列直升機設計研究工作,近年又致力於AC313大型民用直升機的研發。此外,他還主持了航天超重訓練設備及航天座椅結構設計研究工作,為我國航天員培訓及“神舟”係列飛船遨遊太空作出了貢獻。為此獲得了多項榮譽,其中包括航天超重訓練設備研製“國防科學技術進步二等獎”;直-8型號研製“國防科技工業武器裝備研製個人一等功”。
“他有強烈的創新意識、寬廣的專業知識、長遠的眼光和超強的凝聚力”,負責AC313結構技術的直升機所總師助理朱敏峰如此評價徐朝梁。為了滿足AC313直升機在高寒地區的飛行,他提出的增加輔助動力裝置方案,擴大了型號的應用領域;為了提高該機的舒適性,他下決心為機身左右各增加了一扇應急門和懸梯門,改進了機艙采光窗戶的設計;為了提高安全性,他堅持對傳動係統進行了30分鍾的幹運轉試驗……
AC313項目團隊成員孫東紅講述了一件研製中突出的事例,在型號首飛時間確定之後,留給研製人員的技術攻關時間其實非常緊張。但是在短翼大改還是小改的問題上需要作決策時,徐朝梁征求了孫東紅等人的意見。徐朝梁問,如果進行大改的話,那麽成功率有多少把握?孫東紅回答,有七八成的把握。
徐朝梁當即決定進行大改試驗,他說,“這項試驗如果失敗,我們的研製進度會受到影響,但是一旦成功就可以將進度縮短兩三個月,從而為整個型號研製提供更好的保證,因此這是有價值的冒險。”經過適航主管方麵的同意,這項試驗終於在虎年春節前夕大功告成。
孫東紅說,AC313的研製之所以能夠在很短的時間內取得突破性進展,參研各方之所以能夠協同一致,有一個非常關鍵的因素,這就是徐朝梁組建項目團隊時確立了一個全新的管理模式。這種模式的核心是在項目啟動之初就首先清理技術狀態,確定完整的技術狀態清單。這份清單非常細致,從係統、總體、工藝各方麵一一詳細羅列,具體到了每套圖紙和零件。它的突出優點是可以實行設計生產一體化,保證出圖和工藝的並行開展。技術狀態清單既是發圖的依據,也是工藝的目錄,使設計和生產雙方都做到了心知肚明。
團隊發揮了每一個人的聰明才智。智慧的火花在每個星期日的例會上集中碰撞。大家把周例會比喻為“鬥地主”,在會上,徐朝梁組織大家找問題、講問題,激烈的爭吵和思想交鋒過後,收獲的是問題的答案。生產廠的有關人員參與討論,研發和製造雙方形成了密切的合作關係。“不同的意見都在會上解決了,會後大家當然會步調一致。”孫東紅對此深有體會。
所有這些付出的後麵,是徐朝梁帶領整個研發團隊力求幹出最好的國產民用直升機的“野心”。而且,徐朝梁和自己的研發團隊從一開始就沒有把AC313當做獨此一個的型號看待,他心中的型號是一個複數,AC313們的設計性能旨在長遠的應用。
為了實現長久的生命力,在座艙布局和外觀設計上,徐朝梁都提出了極高的標準,一再遴選方案,力求最佳設計。可以說,徐朝梁和他的團隊搭建了一個嶄新的平台,在AC313的基礎上,我國大型民用直升機的未來前景值得期待。
AC313直升機的大市場
AC313大型直升機具有噸位適中、功能全、用途廣和價格優勢。在項目設計之初,中航工業直升機公司就作了紮實的市場需求分析,梳理出多方麵的廣泛運用領域和市場潛力:
林業部門航空護林。利用直升機進行航空護林,可以及時發現火情,同時迅速機降或索降撲火人員,或直接灑水將火情消滅在初發階段,將損失降低到最低。目前,林業部門、森林武警已購買8架直8消防滅火型直升機用於森林滅火、運送物資等。預計未來10~15年間我國需森林滅火型各類直升機180架,其中AC313直升機將是其主力機型,大約需求80架。
在交通不便或難以修建固定翼機場的地方可以利用直升機從事短途運輸服務。交通運輸部門製定了數量較大的購買直升機計劃,用於海洋打撈救生、交通運輸,在“十一五”期間已開始實施。短途運輸服務、海事救護,救生打撈需要大、中型直升機,預計未來10~15年間需大、中型直升機40架左右。
搶險救災。搶險救災屬國家突發應急係統,目前國家、各省市區搶險救災緊急救援中心相繼產生,急需搜索救援、醫療救護、運輸救災物資的大、中型直升機,這個領域包括自然災害和重大安全事故的多種救援等。從直升機救援需求來看,在西歐發達國家如英、法、德等國基本上每50公裏就建立一個起降點;在美國每200公裏就建立一個起降點。按中國救援區域的需求,至少需要300個基地、1000架左右的輕、中、重型直升機。
海上石油開采和勘探服務。我國通用航空業在海上石油開采和勘探服務方麵已經遠遠超過通用航空在其他領域的應用。AC313直升機海上作業安全性好,具有水上起降和漂浮能力,非常適用於海上作業。石油、天燃氣公司目前已使用直升機進行海上石油平台和陸上石油的運輸服務,並已製定計劃,增加直升機數量和使用範圍,進行石油勘探、運輸服務等;海洋局則需要大型直升機進行科學考察。預計未來10~15年間需大、中型直升機80架左右。
電力部門用於高壓線路的架設,設備吊裝和布線、檢測等。2008年南方雪災給電力部門的輸變電線路造成了巨大的損失,電力部門對開發應用直升機進行電力勘探、高壓線路的架設,設備吊裝、布線、檢測和電力巡線作業的呼聲越來越高,這對AC313型直升機是一個良好的發展的契機,預計未來10~15年間需大、中型直升機大約30架。
醫療救護。直升機可用於災區、邊遠地區、交通不便的地方實施緊急醫療救護、傷病員轉移。在建立中國的航空緊急醫療救援體係中,AC313直升機有足夠的空間可方便地改裝為空中手術台,實施空中手術。預計未來10~15年間需大、中型醫療救援直升機大約20架。
城市服務也將成為未來通用航空應用領域的一個重要突破口。為了提高城市綜合治理、公安、消防和海關快速反應能力,使用飛機、直升機已勢在必行。國外在這一領域,直升機的使用程度很高,但在我國才處於起步和發展階段。目前—些大中城市對通用航空服務的要求不斷增長,圍繞像公安、城市消防、緊急醫療救護等城市服務項目的通用航空作業飛行今後將會不斷增長。預計未來10~15年間需大、中型直升機大約20架。
航空遊覽正在成為一種新的時尚旅遊項目,我國的航空遊覽有很大的潛在市場。我國旅遊景區多,景區內景點多而分散,有不少地方利用地麵交通工具很不方便。雖然目前我國直升機空中觀光、短途包機等項目還沒有形成規模和產業,但隨著國民經濟發展,各項審批手續的簡化,我國的直升機旅遊市場有望真正啟動,在未來5~10年得到飛速發展,預計未來10~15年間需大、中型直升機大約20架。
公安係統用途廣泛、需求迫切。主要用途包括人員和物資運輸、城市消防等。在人員運輸方麵,迫切需要的是執行反恐任務,特別是在我國的南疆、西北邊疆,反恐形勢十分嚴峻。在城市消防方麵,裝備消防滅火設備的警用大型直升機可以直接實施城市滅火作業。未來10~15年間這個領域大致需要35架大型直升機。
通過對國內民用直升機市場的分析,結合我國通用航空事業發展狀況,有關市場調查與市場推廣顯示,預計未來10~15年間,大、中型直升機在國內民用市場的需求量約為420架。
據悉,鑒於AC313屬於大型直升機在2010年底可取得民航適航證,考慮到國內空域逐步開放的背景,以及國產直升機民用市場成熟情況和國產直升機市場占有率,預計到2020年,AC313型直升機在國內民用市場的需求量為100架左右。
在國際市場上,AC313直升機在國際大、中型直升機市場具備多方麵的競爭優勢,現有多家國內外公司和機構有意購買和代理AC313直升機,已接到訂貨意向為32架,主要來自東南亞、西亞、非洲和南美洲的客戶。
在AC313直升機首飛儀式現場,中航國際租賃有限公司、中國飛龍專業航空公司與研製方代表中航工業直升機公司共同簽訂了5架AC313訂購合同。