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中国AG600起飞只用不到200米 展现超强短距起飞性能

2020-05-04 21:48栏目:武器装备
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会“游”的飞机 会“飞”的船 ——国产大型水陆两栖飞机AG600水上首飞三大看点

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24日9点40分左右,中国建造的世界最大的水陆两栖飞机在珠海实现首飞。从现场直播视频画面可以发现,该机在首飞时仅仅用了不到200米,甚至可以说是从某种角度看几乎垂直从地面起飞,显示了该机超强的短距起飞能力,现场解说员也因此高呼:性能太棒了!

12月24日,AG600两栖飞机顺利完成首飞,中国三个大飞机项目中的最后一款向着成功迈出了关键一步。当我们为AG600的首飞成功表示祝贺的同时,也不得不面对这样一个问题:放眼世界,各国极少研制全新水上飞机,水上飞机看上去已经成为没落小众机种。水上飞机在飞行速度、航程、经济性、舒适性等方面全面落后同级别陆基飞机。那么,为何中国却要在水上飞机这条路上走到黑?一个最有趣的回答是,专家认为AG600可用于南海岛礁的日常运输,特别是在有大风大浪等紧急情况下,船只无法靠岸时,AG600可以提供紧急援助请问船都靠不了岸了,水上飞机能落下吗?

10月20日,“鲲龙”AG600在水面降落后驶向陆地。 新华社记者 程敏摄

大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600从2009年开始研制,该机选装4台国产涡桨6发动机,机长37米,翼展38.8米,机高12.1米,最大起飞重量53.5吨,最大巡航速度500千米/时,最大续航时间超过12小时,最大航程超过4000千米。AG600飞机在执行森林灭火任务时,可在20秒内汲水12000千克。在执行水上救援任务时,飞机最低稳定飞行高度50米,并可在水面停泊实施救援行动,一次最多可救护50名遇险人员。此外该机还可根据用户的需要加装必要的设备和设施,以实现海洋环境监测、资源探测、客货运输等任务的需要。

12月24日,AG600顺利完成首飞。

“鲲能化羽垂天,抟风九万;龙可振鳞横海,击水三千。”

AG600水陆两栖飞机由航空工业特飞所/通飞研究院设计,由航空工业通飞华南公司建造。据统计,全机共有5万多个结构及2万多系统零部件、近120万个标准件,98%的结构及系统零件由国内供应商提供;全机机载成品90%以上为国产产品。国内共有20个省市、150多家企事业单位、10余所高校的数以万计的科研人员参与了项目研制。AG600的供应商有70多家。

搭大飞机的机

20日,中国自主研制的大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600在湖北荆门漳河机场成功实现水上首飞。

日本US-2水上飞机

媒体在介绍这种飞机时,无不将其称为世界最大在研水陆两栖飞机,那么它有多大呢?官方的信息显示,该机机长37米、翼展38.8米、最大高度12.1米、最大起飞重量53.5吨,航程最远达4500公里。如果从外形尺寸看,它和波音737或者A320差不多。

至此,中国大飞机终于迈出“上天入海”完整步伐,建设航空强国轮廓愈发明晰。

众所周知,短距起飞是对水陆两栖飞机一种特殊要求,因为在救火、救援等场合下,飞机的起降空间可能会极为狭小。中国研制的第一种水上飞机水轰-5,就由于技术薄弱和经验不足,短距起飞能力差,水上滑行起飞距离高达480米。而日本后来研发的US-2水上飞机,水上滑行起飞距离只有280米。

AG600翼展接近波音737,重量却轻20多吨,大的平直机翼确保了起降性能。

乘风破浪

AG600短距起飞动态图

但是,评价飞机有多大,外形数据有点虚,更靠谱的数据是起飞重量。AG600水陆两栖飞机53.5吨的最大起飞重量要比70吨级的波音737少了二十多吨,也要比安装相同发动机的运-8、运-9少了10多吨。当然,这并不妨碍他成为目前世界在研的水陆两栖飞机中最大的型号,因为目前世界在研水陆两用飞机大概就这么一种。这里不得不说中航工业的宣传策略非常高明,用大型水上飞机的概念一脚成功搭上大飞机的机,另一脚则登上建设全国救援体系的车。当然,并不是所有的媒体能搞明白这些定语的含义,有的媒体就干脆称其为世界最大两栖飞机,还是有欠妥当的。

“鲲龙”击水需要迈过几道坎?

要实现水陆飞机的短距起飞,一般要设计专用的增升装置来实现这一目标。目前AG600采用哪些增升设计还没有公布,但是从现场起飞距离来看,短距起飞能力非常强悍,即便有视觉上的误差,起飞距离据估计也没有超过200米,这是一个很可观的数字,因为水上飞机陆上起飞距离一般要超过水上起飞距离,按照现场视频来推断,AG600飞机的水上短距起降能力肯定会更出色,怪不得解说员高呼性能太棒了!。

日本的US-2水上起降性能很厉害。该机使用了电传操纵。

高速滑行、腾空而起,轻缓入水、水花朵朵。在大家的期待中,“鲲龙”AG600继成功完成陆上首飞后,乘风破浪,在水上交出一份亮眼的首飞答卷。

AG600 作为我国三个大飞机之一,承载着国家和民族的使命,对增强我国综合国力,树立民族自信心和自豪感具有重要意义。

必须要承认,在战后世界各国研制的水上飞机中,AG600绝对算是大的。就拿目前比较火的日本US-2水上飞机来看,该机最大起飞重量47.7吨。俄罗斯的别-200水上飞机的最大起飞重量更是只有36吨。当然,说最大还远远够不上,苏联时代研制的A-40信天翁两栖飞机的最大飞重量已经达到了86吨,不过后来由于苏联解体,该机完成研制后未能量产。

“‘鲲龙’是目前世界上在研最大的水陆两栖飞机。”AG600飞机总设计师黄领才介绍,尽管去年底“鲲龙”已在珠海顺利陆上首飞,但对于一架水陆两栖大飞机而言,必须经历水上首飞起降考验,才称得上水陆两栖。

日本US-1水上飞机,US-2是在它基础上改进而来的。

世界上目前能研发水陆两栖大飞机的国家寥寥,关键的水上起降都处于技术封锁。“鲲龙”水上首飞至少面临三大难关:

上述日、俄两种水陆两栖飞机的设计思想也截然不同。俄罗斯别-200两栖飞机更突出高速性能,因此它看起来更类似于传统的飞机,以减少阻力,但是这导致其抗浪能力只有1.2米。日本的US-2看上去像一条会飞的船,它的机身下半部分是船体,机身上部才是常规的飞机气动布局。因此其水中航行性能出众,能在浪高3米的海况下起降,但是其飞行速度就远不及别-200。由于主攻海上搜救,这要求飞机具备较好的复杂海况下起降能力,所以AG-600和日本US-2的设计思想比较相似,采用了大长宽比、深V形单断阶船体结构,有消息称其最初的抗浪指标为2.8米,与US-2大致相当,但是目前公开的一期工程的性能则是2米。

——涉水关。岸上是飞机,水面是大船。机身、翼展与波音737差不多,起飞重量达到50多吨的大飞机,在水面时如何保证机体结构不漏水;相对于30节左右船速,AG600水面起飞速度达到100节,水面对船底结构产生巨大压力;水面风力、波浪影响下,飞机状态是否稳定,操纵系统是否正常,都是巨大考验。

俄罗斯的别-200突出高速性和航程,起降性能一般般

——操作关。相较于陆上飞行,水上首飞使用起落架滑跑起降不同,水上起降依靠船体在水面滑水起降,除了水面环境影响以外,船体和飞机本身的气水动特性都需要飞行员反复练习并准确掌握。特别是离水和着水姿态的掌握,比陆上起降的离地和接地难度大很多。

这种半船半飞机的特性在设计上带来一些挑战。普通船在水里的速度只有20-30节,而AG600高速滑行、即将离开水面时速度达100节。照搬普通飞机的经验也不行,两栖飞机在水面降落时的载荷极限是4.5G,而普通客机降落只有2G。据AG600的总设计师黄领才透露,考虑到飞机着水时的载荷、滑行的稳定性和操纵性以及抗浪的能力,所有的船底曲面参数的选择和确定都进行了大量计算分析和水动力试验,先后做了一万多次试验,才确定了现在的外形。

——适航关。作为一架民机,必须获得国家民航主管部门颁发的适航证,才能开展飞行活动。AG600是国内首次开展水上特许飞行适航审查,相关参考资料和工作经验相对匮乏。加上全机设备国产化率高,不同标准之间适航审查难度高。

历史上比AG600大的两栖飞机不少,AG600是在研最大的,而在研的似乎就这一种。

在前期密集试验基础上,“鲲龙”在荆门漳河水库上进行10余架次的低、中、高速滑行。通过实时监控验证飞机气水动操纵性、稳定性和水密性能,飞机各系统工作正常、稳定,飞行机组由此熟悉并掌握AG600飞机的水上滑行及起降特性。

目前AG600的主要设计任务是灭火和水上救援,因此低空低速性突出,它需要在50-100米的高度实现长时间的稳定巡航。为此AG600的机翼面积和翼展都比较大,保证了低速巡航特性。加之平直机翼的采用,使其起降性能非常棒,首飞时AG600滑行非常短的距离便腾空而起。当然,这也使其外形尺寸接近波音737,但是起飞重量缺少三分之一的原因。另外,其尾翼面积也比其他飞机大得多,一旦飞机出现失效,这个大尾翼可以保证飞机姿态的可操纵性。

同时,AG600飞机研制团队开展大量针对性试验和分析评估工作。评审365项试验及分析任务后,民航局上海适航审定中心集中审查颁发水上首飞特许飞行证。水上首飞试飞大纲、水上首飞技术质量和放飞评审……一系列准备工作完成后,AG600已迈过所有门槛,静待水上首飞。

别-200两栖飞机的信息图。

“报告,AG600成功完成水上首飞任务!”首飞机组简短、有力的汇报声音,让首飞现场再度成为欢庆的海洋。

刚才说到了AG600的大,那么它的其他性能到底怎么样呢?应该说,总体上和日本的US-2相当。毕竟,日本也有着较长的生产水上飞机的历史, US-2是在US-1的基础上不断完善改良而来,又能无限制采购西方先进的装设备,所以US-2在一些性能上可能会略有胜出。例如,它采用了先进的电传操纵系统,这恐怕是当今水陆两栖飞机绝无仅有的。电传操纵系统的采用,也为该机抗浪性能达到3米做出了贡献。当然,中国也不是不能为AG600研制电传操纵系统,但是这样显然会增加该机的研制成本,综合考虑似乎也没有太大必要。

航空工业通飞珠海基地总经理、AG600项目副总指挥赵静波说,水上首飞特别顺利,监测数据与理论计算情况基本一致,标志着“鲲龙”已完全具备水上起降能力,真正成为“会‘游’的飞机”和“会‘飞’的船”。

水上飞机空气阻力大,死重多,和同等重量的陆基飞机相比各项指标均有所逊色。

“AG600大型水陆两栖飞机这次验证了水上起飞、空中飞行、水上降落能力,圆满完成了水上首飞重大里程碑科目,在研制进程中又迈出了坚实的一步。”中国航空工业集团有限公司董事长谭瑞松说。

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