時間:2016-08-22 08:31來源:中國通航網(wǎng) 作者:通航網(wǎng)
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通訊員陳昱訊:中航工業(yè)AC311A直升機是一款兩噸級通用直升機,是在AC311直升機基礎上的改進升級產(chǎn)品,因其高原性能優(yōu)越,故被稱作“高原小精靈”,可廣泛應用于應急救援、空中巡邏、醫(yī)療救護、觀光旅游、航拍攝影等領(lǐng)域。 2013 年3月,根據(jù)中航工業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃和中航工業(yè)直升機的統(tǒng)一部署,中航工業(yè)直升機所作為型號合格證的申請人,承擔起開發(fā)AC311A直升機任務。3年多來,研 發(fā)團隊采用全數(shù)字化設計和制造技術(shù),換裝新型發(fā)動機和航電系統(tǒng),使AC311A直升機相較于AC311直升機,在高原性、舒適性、可靠性、易維護性等方面 的特點更加突出。 AC311A直升機獲得中國民航型號合格證,這對于高原型直升機有急切需求的用戶而言,可謂福音再至。有人把型號合格證形象地比喻為“市場通行證”,現(xiàn)在,讓我們把目光移向過去的3年時光,看一看中航工業(yè)直升機所的工程師們曾經(jīng)付出的努力。 緣起:以市場需求為導向 說到AC311A,人們自然會想到“空中小精靈”——AC311。 AC311直升機于2010年11月8日實現(xiàn)首飛,先后取得中國民用航空局型號合格證和生產(chǎn)許可證。AC311直升機問世之后,受到了市場廣泛關(guān)注,到目前已交付運營的共有13架。 從2012年起,中航工業(yè)直升機實施了民機的“競爭力工程”。按照“一機多型、一型多版”的產(chǎn)品研制思路,首先針對現(xiàn)有型號AC311,打造了改進升級版AC311A,以滿足不同用戶的多樣化使用需求。 在成熟平臺基礎上進行改進改型,快速推進型號能力升級,提升市場競爭力,這也是世界先進直升機公司的普遍經(jīng)驗。 AC311直升機投放市場之后,項目團隊隨即開展了市場調(diào)研。2013年,中航工業(yè)直升機民機市場開發(fā)部、直升機所、昌飛公司組成市場調(diào)研小組,對國內(nèi)現(xiàn)有的兩噸高原型直升機用戶及潛在用戶進行了市場調(diào)研,了解了國內(nèi)兩噸級直升機用戶的使用情況,以及用戶對各機型的評價,這為開展AC311A直升機的研制提供了重要參考。 歸納起來,用戶一是希望提升產(chǎn)品的有效載荷,特別是高原商載;二是提高壽命可靠性和維護性;三是提高整機性能,延長壽命件翻修周期,使維護更加方便快捷,并減少直升機維護次數(shù);四是降低采購和使用成本;五是注重直升機的外觀質(zhì)量和駕乘舒適性。 我國地域遼闊,地形復雜,其中海拔在3000米以上的高原高山面積占到了國土面積的25%。在我國西北、西南等高海拔地區(qū),急需具有優(yōu)越高原性能的直升機進行農(nóng)林噴灑、物礦勘探、電力巡線、搶險救災、醫(yī)療救護等工作。在反恐維穩(wěn)方面,也需要直升機參與應對突發(fā)事件等任務。 總之,能夠適應高原使用環(huán)境要求的兩噸級輕型直升機,具有巨大的市場潛力。 據(jù)AC311A直升機型號總師劉波介紹,研發(fā)團隊正是基于上述市場需求開展工作,因此他們在AC311直升機的基礎上,著力增強了直升機的動力。他舉例說,好比我們購買汽車,對動力需求高的話,就會追求這臺汽車是否配備強勁的發(fā)動機。AC311A直升機就配備了這種具有強勁動力的發(fā)動機,從而能夠輕而易舉地飛上高原。 當然,事情絕非換臺發(fā)動機這么簡單,一系列的拓展設計也必須隨之展開。
設計:只為提供更好用的產(chǎn)品 AC311A沿襲了AC311“水滴形”的外觀,正面看整個駕駛艙完全由玻璃罩著,仿佛一顆晶瑩的水滴,不僅可減少空氣阻力,還便于駕駛員或者乘客鎖定目標或欣賞風景。 AC311A直升機還有星形柔性復合材料旋翼系統(tǒng),綜合化航電系統(tǒng),高吸音系數(shù)和低導熱系數(shù)的隔音層。 什么叫升級?劉波介紹,升級就是各項指標更優(yōu)化。市場上任何一款產(chǎn)品都不可能十全十美,不同人的需求不一樣,使用習慣不一樣。在使用過程中還會提出新的要求,大到發(fā)動機系統(tǒng)、傳動系統(tǒng),希望動力更強,爬升率更高,小到儀表板上某一個按鈕,希望更順手便利等等。 為尋求最佳設計方案,研發(fā)團隊經(jīng)常與民航專家、適航委任代表一起評審方案,以用戶利益最大化為原則,充分考慮適航性、維護性、經(jīng)濟性等多方面因素,力求讓客戶擁有完美的乘坐體驗。 目前AC311A直升機安裝的是先進進口發(fā)動機,該型發(fā)動機具有高功率、低油耗、低成本的特點,可使直升機的最大起飛重量提高50kg,增加商載能力;旋翼系統(tǒng)方面,對旋翼轉(zhuǎn)動慣量進行了優(yōu)化設計,提升直升機自轉(zhuǎn)性能,特別是高原自轉(zhuǎn)性能,擴展使用包線;航電系統(tǒng)方面,采用通用小型化設計,實現(xiàn)集中顯示、控制、管理,取代分離式控制部件,解決了能力拓展受限問題。 和AC311一樣,AC311A座艙布局設計同樣具有高靈活性,可根據(jù)不同任務需求更改其布局設計(如基本型、運輸型、VIP型、搜救型、警用型等)。維修方面,則進一步開展RMSG-3分析,在保證直升機安全的情況下不斷優(yōu)化該機的計劃維修要求,減少定時維修項目和與整機維修周期不匹配的維修項目。 在詳細設計過程中,研發(fā)團隊對駕駛艙進行多方案對比和分析,并與局方審查組、AEG評估組和局方飛行員進行充分溝通,最終確定了一種簡潔、大方的民機駕駛艙布置方案。該方案在樣機和多次駕駛艙評估中得到高度評價。 設計師們加強了適航管理程序以確保審查要求得到落實,詳細設計過程全面貫徹五性(安全性、可靠性、舒適性、可維護性、環(huán)保性)設計要求,給出量化指標并落實到成品技術(shù)規(guī)范和協(xié)議中。 而單機設計思路,按照“一種平臺、多種構(gòu)型能力”的方針,基本型設計充分考慮不同用戶不同需求,采取空間預留、結(jié)構(gòu)預留的方式,做到“設計一步到位,構(gòu)型按用戶需求”,最大限度滿足不同用戶的使用需求。 適航:按章辦事,確保安全的取證之路 AC311A直升機根據(jù)CCAR-27部的旋翼航空器適航標準研制,2013年3月29日,中航工業(yè)直升機所向中國民用航空局提交了AC311A直升機型號合格證申請書,2013年4月28日,AC311A直升機型號合格證申請獲得受理,2013年8月召開AC311A直升機首次TCB(型號合格審定委員會)會議,確定了型號合格審定基礎和審查組成員。 2014年1月召開首次TCT會,正式啟動了AC311A直升機型號合格審定工作。當年8月14日,AC311A直升機在江西景德鎮(zhèn)成功首飛。此后不久,AC311A直升機開展了一系列高原和高寒試驗,先在渝中、格爾木和拉薩地區(qū)完成高原適航驗證試飛,繼而在黑龍江省漠河地區(qū)完成高寒適航驗證試飛。 在高原試飛期間,AC311A直升機在格爾木完成了海拔4200米高度的起動、最大懸停重量和抗側(cè)風能力試驗,在拉薩貢嘎機場完成了海拔3600米高度的高度-速度包線及起飛著陸性能風險科目試飛,在西藏羊八井驗證了海拔4500米高度的最大懸停重量、抗側(cè)風和操縱余量等項目性能;在西藏甘巴拉驗證了海拔5300米高度的起動能力和起飛性能;最后在榆中機場驗證了海拔1800米高度的發(fā)動機自轉(zhuǎn)著陸能力。試驗表明:AC311A直升機可在青藏高原滿載飛行。 高寒試飛從2015年2月10日開始至2月26日結(jié)束,地點位于黑龍江省漠河地區(qū)。高寒試飛主要驗證了AC311A在低溫條件下的飛行性能和品質(zhì),試驗期間直升機完成了地面起動試驗、懸停性能、穩(wěn)定與機動飛行、通風加溫試驗、1000米轉(zhuǎn)速包線、速度包線拓展及操縱品質(zhì)檢查等科目,試飛結(jié)果表明:滿足適航要求。 此外還完成了試驗室試驗和機上地面試驗,以及申請人驗證試飛。 在整個AC311A直升機型號合格審定過程中,中航工業(yè)直升機所共完成19項地面試驗,168個科目的驗證試飛,60項機載設備的合格審定工作;組織召開適航審查會議80余次,完成了428份符合性驗證文件的審批。 此次適航取證,直升機所首次在民用直升機研制中開展差異性評估和試飛安全管理計劃編制,對局方試飛科目進行風險安全評估,分析可能存在的風險源和風險原因,需采取的措施和保障以及試飛科目安排等,逐步建立風險數(shù)據(jù)庫,確保試飛的安全性;首次在民機中按DO-178B適航要求開展機載軟件研制,編制了軟件合格審定計劃,進行了軟件策劃、開發(fā)、需求、設計、編碼、綜合、研制和測試過程控制和記錄。
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