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国产水陆两栖飞机首飞攻克了哪些难题
2018-10-24 11:10
来源:科技日报
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  10月20日,我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机AG600,在湖北荆门成功完成了水上首飞,真正实现了水陆两栖全能。

  AG600:国产大飞机“三剑客”之一

  AG600人称“鲲龙”,是目前世界上在研最大的水陆两栖飞机,它和我国的大型运输机运-20,大型客机C919并称为国产大飞机“三剑客”。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了AG600飞机的研制工作,最终,AG600全机核心系统设备的国产化率达到100%,实现了中国人在航空领域的全新突破;也使我国成为除俄罗斯、日本、加拿大等国以外,目前少数能够研制这样大型水陆两栖飞机的国家。

  AG600从外形上看,其上半部分是飞机,下半部分是船的造型。它高12.1米,机身长度37米,翼展38.8米,机身外部尺寸与波音737相当;最大起飞重量53.5吨,最大航程超过4000千米。

  这么大体格的飞机,如何能在水上平稳前进?实际上,为保证AG600能够在水面上“如履平地”,机身多个部分有着特殊的设计。

  抑波板、断阶设计保证飞机在水面平稳前进

  为了保证飞机在水面上能够做到“如履平地”,飞机下半部分的船体上,特别设计了一个叫做抑波板的装置,有了它,当船体在水面上高速滑行的时候,激起的水浪就不会向上喷溅到发动机的螺旋桨及襟翼上,使飞机可以在水面上平稳前进。

  此外,在飞机底部靠中间的位置还有一处叫做断阶的特殊设计,其主要作用就是为了减少水在飞机起飞时候产生的阻力,产生气水分离,消除后机身在水中的空气压差,减少水阻力,帮助飞机能够以更低的速度顺畅地从水面起飞。

  AG600水上首飞难在哪里?

  AG600要从水面起飞,首先飞机需要在水面进行加速,而在这个过程中,由于水的密度要比空气大得多,同时本身具有波动性,这就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介绍,比如飞机不断地颠簸上下摇摆,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,我们称其为海豚跳,严重的话飞机会失控一头钻进水里,这是灾难性的事件。

  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,高速滑行时如果横倾角度过大,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。

  AG600有什么实际用途?

  AG600不光块头大,技术难度高,其功能更是强大。它对我国整个空中应急救援体系的建设来说,有着不可忽视的作用。它不但能上天下海,森林灭火、水上救援、海洋环境监测保护等等特种任务无一不能。

  拿森林灭火来说,AG600最大载水量为12吨,20秒内可以一次汲取12吨,单次投水灭火面积可达4000多平方米,抵达火场时可在距离树梢30米到50米高度投水,单次投水救火可覆盖近10个篮球场大小面积。

  另外,在“远海救护”方面,相比起直升机、船只和其他平台,它具有速度快、航程远的特点,搜索救援航程超过4000千米,飞行速度是救捞船舶的10倍以上,彻底摆脱直升机救援速度慢、腿短等弊病。一次可以救援50名遇险人员,可以满足日益增长的海洋战略发展需求,是我国应急救援、自然灾害防治体系领域的又一大利器。

  同时,作为一个优秀的水陆两栖飞行平台,AG600的功能还可以进一步拓展到海上运输、巡逻、执法及维权等方面。


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