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兩棲飛機為什么會有三次首飛?
[ 發布時間:2020-07-27 ]   [ 信息來源: 中國航空工業集團有限公司 ]  [ 字號: ]

  7月26日,大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600在山東青島團島附近海域成功實現海上首飛,這是繼2017年陸上首飛、2018年水上首飛成功之后,項目研制取得的又一重大突破。從陸上到內湖,再到海上,AG600飛機完美詮釋了“水陸兩棲”的特點,這艘“會游泳的飛機”“會飛的船”實現了“飛天入海”的夢想。


  AG600飛機是為滿足我國森林滅火和水上救援的迫切需要,首次按照中國民航適航規章要求研制的大型特種用途飛機,是國家應急救援體系建設急需的重大航空裝備。具有海上救援等功能的AG600飛機成功實現海上首飛,初步驗證飛機適海性,探索海上試飛技術和試飛方法,為后續開展海上科研試飛,測試飛機海上抗浪性、操控特性、結構與系統的工作特性奠定了堅實的基礎。


  AG600飛機具有“水陸兩棲、一機多型”的特殊性,決定了其有著與陸基飛機不同的三次首飛。


  陸上首飛和大多數其它類型的飛機一樣,驗證了飛機的基本功能和飛行性能,是型號實現從圖紙到實物產品的重要環節。


  水上首飛則是在湖面進行,驗證飛機在面臨突發火災等災害、災難情況下,在浪高相對較小的湖面進行起降、汲水等功能。


  而海上首飛主要檢驗飛機遠海救援時,在海面條件下飛機的起降特性,檢查飛機各系統在海洋環境下的工作情況,重點驗證飛機海上抗浪能力、腐蝕防控等性能。


  同時,針對海洋高鹽度、高濕度環境下帶來的腐蝕防護問題,對飛機防腐效果進行評估,對未來飛機執行遠??罩羞\輸、海上應急救援等任務的需要做好準備。


  飛機在陸上起飛和降落時依托堅硬平滑的跑道,飛機依靠有緩沖作用的起落架系統,相對而言對飛機的安全是更有保障的。


  而水上首飛和海上首飛都包括飛機“從空中降落到湖面或海面”和“從湖面或海面加速滑行升入空中”這兩個階段。


  尤其是海面起降過程中,由于浪涌的波動起伏更大,更容易導致飛機發生上下顛簸和搖擺,專業術語叫“縱搖”。如果縱搖發散,飛機就會像海豚一樣上躥下跳,也就是所謂的“海豚跳”,嚴重的話飛機會失控。


  那么,水上首飛和海上首飛究竟有什么不同呢?


  起降環境不一樣


  海上首飛的地點在山東青島團島附近海域,相較于內陸水面環境,有三方面不同,會給飛機的試飛工作帶來額外的難度。


  首先,鹽度不同。水上首飛選擇在湖面進行,湖泊中是天然淡水,水分鹽度相對較低,對飛機各系統的腐蝕防護考驗較小;而海上首飛在海上進行,海水鹽度明顯高于湖泊中的淡水,腐蝕性更強。因此,海洋環境對于試驗機的防腐蝕要求更高。


  其次,密度不同。海水密度大,湖水密度小,飛機在水中受到的浮力和起飛時需要克服水的“粘性”也會有差異。而這種差異在飛機高速滑行時會更加明顯,尤其在降落時。由于海水要比湖水密度大2.5%,在同等飛行條件(飛行重量、飛行姿態、飛行速度、下降率)下,飛機在海面降落時,海水對飛機的反作用力相對湖水要大,這種差異會讓飛行員覺得海面比淡水水面“偏硬”一些。


  最后,波浪不一樣。內陸湖面一般是由風形成的風浪,是短碎波浪,浪高相對較小,且波浪傳播方向一般與風向一致。飛機在湖上起降時,一般選擇迎風迎浪起降。而在海上則是“無風三尺浪”,浪高大、能量大,而且海面上波浪類型多,例如由風形成的風浪、水下的整體運動形成的涌浪、大型船行波等,不同類型波浪可能同時存在,且傳播方向不一致。同時,海面還伴有洋流和風等,會使得飛行環境變得更加復雜。


  操縱特點不一樣


  水上首飛和海上首飛,飛行員的視覺感受和操縱要求不同。海面較湖面更為開闊,飛行員在降落時選擇參考點不如湖面容易;海面環境較湖面環境相對復雜,試飛過程中需要全面考慮風向、風速、洋流和浪涌,以及高溫、高濕、高鹽環境的綜合影響;海上起降對飛機的波浪海面滑行穩定性、操縱特性、抗浪性、噴濺特性、防腐特性等要求更高??傮w來說,海上首飛對飛行員的專業操作要求也更為嚴苛,相對應的海上試飛保障也更為復雜。


  為此,飛行員只能在對飛機飛行特性足夠了解的基礎上,通過豐富經驗決定是逆風降落、逆海浪降落,還是正側風、沿波峰等降落,有時或許是順風降落才是最好的選擇,而在陸地機場上,大多數選擇逆風降落。


  而且一般來講,在有波浪的海面,飛機在推油門加速起飛過程中,發動機拉力產生的低頭力矩使飛機機頭有一定的下俯,但如果在大波浪的作用下,機頭反而抬起,在每個波浪過后,飛機頭部會迅速下俯,并產生更大的下俯角。兩棲飛機在海上高速滑行和起降過程中,保持飛機姿態是非常重要的。


  因此,為避免海上起降過程中飛機姿態過大或過小,必須迅速調整操縱量,這必須依靠飛行員的細心而又準確的操縱,才可以抑制飛機的縱搖使飛機在整個起飛或著水過程能保持運動狀態穩定。


  檢驗重點不一樣


  由于飛機的使用環境不同,操縱特點不同,海上首飛和水上首飛對飛機各項性能考察、檢驗重點也有所不同。


  湖面風浪浪高小、能量小,水上首飛主要是驗證飛機各系統在水面的工作情況,并初步檢查飛機水面起降操穩特性及性能,為后續飛機用于森林滅火和自然災害防治體系建設提供支持。


  而海上首飛是重點檢驗飛機噴濺特性、抗浪性、加速特性和水面操縱特性,檢查飛機各系統在海洋環境中的工作情況,并收集海上飛行數據,為后續相關工作提供支撐。


  無論是陸上首飛、水上首飛還是海上首飛,都是AG600從圖紙變成試驗機,由試驗機走向客戶市場的必經之路,都是為驗證飛機的不同飛行特性,確保飛機性能實現、安全可靠的關鍵性飛行試驗科目。


  道阻且長,行則將至。航空人將一如既往,致力于提升航空工業特種用途飛機研制能力,爭取早日讓AG600飛到祖國和人民需要的地方,促進國家自然災害防治體系和應急救援體現建設。

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