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5月17日,新型AC313A直升机在江西南昌首飞成功,看它的外观,跟12年前首飞的AC313相差很大,实际上它的内在同样也改变巨大,可以说汇聚了最近10年来,我国直升机领域大量的最新技术,整体水平已经迈入国际标准第四代直升机,也是目前最先进的一代直升机行列。要论血缘关系,AC313A还是直八、也就是法制“超黄蜂”的血脉,5月18日正是1980年我国向南太平洋发射远程运载火箭试验的42周年纪念日,当时使用的就是从法国引进的舰载超黄蜂直升机,经过这42年的发展,我国不但有了大量的13吨级这种直升机服役,而且技术上还提升到了国际先进水平,我们今天就说说这个发展脉络。国际上直升机到目前为止发展了4代,各代典型的机型第一代苏联的米-4,也就是我国的直-5、美国的西科斯基H-5等,第二代有苏联的米-8,法国SA-321“超黄蜂”,我国引进生产型号直-8,第三代典型代表是美国UH-60“黑鹰”,法国的AS-365“海豚”也就是我国引进生产型号直-9,第四代直升机则以欧洲NH-90、美国RAH-66为代表。直升机划代的主要技术依据,第一代发展于40-50年代使用活塞式发动机,金属或木质旋翼桨叶,简易仪表,最大速度200公里/小时左右,噪音大,振动也大,非常简陋。第二代发展于60-70年代,开始使用第一代涡轴发动机,采用金属铰接式桨毂,机载仪表也完善很多,最大速度提升到250公里/小时,第三代70年代中期到80年代末,使用第二、三代涡轴发动机,采用复合材料制造机体和旋翼桨叶,柔性桨毂,机载电子设备水平大幅提升,最大速度提高到300公里/小时,振动和噪音水平大幅改善。第四代采用第四或第五代涡轴发动机,旋翼桨叶得到优化设计,采用无轴承柔性桨毂,电传操纵系统,采用先进的机载设备、座舱显示系统和通信导航系统,噪音振动水平得到很好的控制,最大速度提高到315公里/小时以上。可以看出来,我国从第一代直升机就开始仿制发展,仿米-4的直-5生产了500多架,但发展第二代直-6/7的时候,遇到很大的阻碍,根本原因工业基础太弱,所以70年代转而引进了法国SA321“超黄蜂”,用这型直升机完成了南太平洋打捞运载火箭数据仓的任务,对比我国还在研制中的直-7,1962年首飞的“超黄蜂”具有很大优势,比如航程达1020公里,是直-7指标的三倍,有地效最大悬停高度5500米,几乎是直-7的一倍,最大吊挂重量5吨,也是直-7的2.5倍,所以,我国决定放弃直-7,引进技术发展直-8,尽管50%都是引进成品包括发动机、桨叶桨毂、自动倾斜器等等,第一架直-8也是到1985年才首飞,也就是说,法国60年代初的产品,我国80年代中期才部分仿制成功,全面国产化则又过了差不多10年到1995年左右才成功,即使如此,在使用寿命、航程、载重、最大速度等方面和原装超黄蜂仍有差距,产量也很小,有报道说90年代也就是一年产一架这样的低速,直到2005年直-8J出现,直八系列终于成熟,开始大批量生产。直-8J这个型号完全达到了“超黄蜂”的技术水准,航电性能超过了原装机很多,毕竟原装超黄蜂是70年代初的产品。直-8使用的涡轴-6就是超黄蜂直升机的透博梅卡IIIC发动机仿制型号,功率1128千瓦,这个发动机也是慢慢发展成熟的,一开始功率低于原版,寿命也较短,发展到涡轴-6C时功率增加到1350千瓦,直-8J之后,发展了直-8C,高原型直-8F,2007年昌飞对直-8进行大幅度改进,将其从第二代升级到第三代直升机,并推出军民两个型号,分别是直-8G(网上称直-18)和AC313。从外观看,直-8船型底和两侧浮筒都取消了,驾驶舱由多片风挡结构变成整体式风挡,流线造型风阻更小,机体采用大量复合材料,铝锂合金和碳纤维材料比例达45%,机体重量大幅降低,最大起飞重量将近14吨,续航时间超过4.5小时,机体寿命从4500小时增加到7000小时。发动机全权限数字控制技术和复合材料球柔性桨毂,旋翼增加除冰技术等,使得直-8G比直-8F性能更好,高原使用高度从3000米提升到5200米。
2014年12月,陆航某部驾驶直-8G首次翻越了珠穆朗玛峰,飞行高度达9000米,创造了国产直升机的升限记录,这说明直-8G和涡轴-6C都非常成熟可靠。直-8G之后的直-8L,可以说是改动幅度最大的型号,将机舱宽度从1.9米增加到2.5米,油箱移入短翼内,性能提升非常大,最大起飞重量可能达15吨,最大航程增加到1300公里,最大吊挂能力达6吨,直-8系列发展到L这个型号,已经达到了欧洲准4代的EH101的水平。民用型号AC313是在直-8F基础上发展的一型民用直升机,首飞时间是2010年3月18日,它是按照民航适航条例要求和程序研发的,取名AC是英文中航工业直升机公司的缩写,313,第一个3代表我国传统文化中的三生万物,寓意中国直升机产业蓬勃发展,1代表直升机技术层次,我国第一型按民航标准设计的大型直升机,后一个3代表它装有3台发动机。因为是民用,所以它采用了引进了加拿大产的PT6B-67A发动机,单台功率1300千瓦,综合航电和复合材料桨叶也和直-8G有所区别。它比直-8G更早进行了高原飞行,2011年9月就成功飞越海拔8000米,创造了世界直升机高原飞行记录。最大速度也提升到336公里/小时的水平。我们刚才说了AC-313和直-8G,是提升到国际第三代直升机水平,那12年之后,17日首飞的AC-313A则是更进一步,提升到国际第四代水平。从外观来看,AC313A更像是直-8L的民用版,增加了机体宽度,但实际上,它再次大幅度改进了航电系统、旋翼系统及操纵系统,主减速器、尾桨等也都做了改进,传动系统功率提升10%,寿命可靠性增加5倍,发动机采用法国赛峰最新型号的阿内塔-1C发动机,功率直接达到单台2000千瓦,也有2200千瓦一说,比加拿大PT-6和国产的涡轴-6C都高很多,也比中法合作的涡轴-16先进一代,是目前世界上唯一成熟并投入使用的第五代涡轴发动机,意大利阿古斯塔AW-189直升机也采用了这一发动机,此外印度也盯上了阿内塔发动机。我们这么一梳理,就发现,我国用了近40年时间,把直升机技术从贫弱不堪的第1-2代之间水平,提升到第3乃至4代的先进水平,完全国产的直-8G,还有直-20、直-15、直-10等达到了世界同步的第3代,甚至3+代的水平,民用的AC313A则领先一步,达到第四代水平。技术水平提升,数量上也是大幅度增长,2008年汶川地震,全国调集军民用直升机仅80架,且基本都是米-17、黑鹰等进口机型,随着直-8系列、直-20等大幅量产,运输型直升机保守估计也增长了10倍达800架以上。到这一步,我国直升机从1吨级到15吨级都已经发展成熟,下一步当然是发展20吨级和35吨级直升机。说直升机这个话题,大家都喜欢盯着军用,实际上民用直升机潜力是非常巨大,市场非常广阔,无论是技术发展对军用机型的反哺,还是战时包括非战争军事行动中,民用直升机都能发挥巨大作用,我国民用直升机产业总体来说还处于起步阶段,在医疗救援、通用运输、森林防火、电力巡线、旅游观光等方面,还有待大力增长,欧洲空客直升机公司、美国贝尔、意大利阿古斯塔·韦斯特兰公司等都紧盯着中国市场,中航直升机公司发展AC313A、AC352等新型先进民用直升机,很像商飞研发C919,民用市场通用航空同样是大有可为的。
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AC313A首飞 我国直升机跨入国际第四代
699人参与 |时间:2022年05月21日 15:23 |
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