【前沿】国产世界最大在研水陆两栖飞机“鲲龙”首飞成功
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完成首飞的“鲲龙”AG600
强大的性能
AG600长30米,翼展38.8米,高12.1米,采用悬臂式上单翼、前三点可收放式起落架、单船身水陆两栖飞机布局形式,选装4台国产涡桨六发动机,最大起飞重量53.5吨,具有载重量大、航程远、续航时间长的特点。
在空中,具有载重量大、航程远、续航时间长的特点,能将包括自身在内约53.5吨的东西带上天。在进入预定航线后,其飞行速度为500千米/小时,加满油后可飞行4500千米,相当于从北京到深圳往返的距离。
在水上,AG600作为一款用于执行大型灭火/水上救援任务的飞机,可以通过在水面上20秒的滑行一次汲水12吨,单次投水救火面积4000余平方米,实现在水源与火场之间往返投水灭火;还可以在复杂气象条件下作业,一次性救助50名海上遇险者。
优秀的设计
从2009年6月国家批复立项,到2012年攻克关键技术、完成初步设计,再到2016年7月总装下线,如今首飞成功,“鲲龙”经过8年多艰辛研制。国内共有20个省份、150多家企事业单位、10余所高校的数以万计的科研人员协作,攻克了气水动融合布局设计与试验技术等世界难题。全机5万多个结构及系统零部件中98%由国内供应商提供,全机机载成品95%以上为国产产品。
“鲲龙”采用“V”形船型机身
“V”形船型机身。AG600飞机设计目标是达到在2米浪高的海面正常起降,这是国内到目前为止水上飞机领域最高的抗浪能力指标,从世界范围来讲能达到这一要求的飞机也屈指可数。水动力研究中心依托高速水动力航空科技重点实验室对水上飞机船型机身线型进行了大量的水动方案研究和选型试验,掌握了船型机身线型各个参数对飞机水动性能的影响以及各个参数之间的相互影响关系,最终为AG600飞机设计了像船一样的“V”形船型机身。
“扭曲前体+长后体”设计方案。扭曲前体设计主要降低飞机高速滑行时的下不稳定边界,长后体设计主要降低飞机在阻力峰处的下不稳定边界,两者配合,从而达到增加飞机滑行稳定范围的目的;此外,扭曲前体加长后体设计还能有效降低飞机在波浪水面中的运动响应,提高飞机的抗浪能力。
双曲率曲面后体设计。飞机在水面滑行、起降过程中,需要飞机具有很好的可操纵性,需要飞机在水面滑行过程中姿态的变化要可控,不能有操纵舵面却不能够改变滑行姿态的情况。设计团队从船型机身后体设计出发,创造性的将后体设计为了双曲率曲面,在后体斜升角使用变斜升角设计,断阶和尾部采用较小角度,中间取较大角度,如此保障了飞机在滑行过程中不会被水流吸附,同时在着水过程中后体又具有足够的支撑,经过试验表明此后体设计保障了飞机水面良好的可操纵性能。
抑波槽抑制喷溅。AG600飞机在波浪水面起降,不可避免的会产生喷溅,当飞机在2米浪高上起降时,喷溅将变得更加严重,会造成襟翼、螺旋桨等结构部件损坏,影响飞机安全。设计团队根据AG600飞机的抗浪能力要求,确定AG600飞机采用抑波槽来抑制喷溅。设计团队分析了不同抑波槽参数对喷溅的抑制效果,提出AG600飞机抑波槽优化设计方案,经过试验验证:经优化后的抑波效果与原型机相比,喷溅强度和高度都降低了60%,有效降低了船型机身喷溅高度,保障了飞机在2米浪高上起降的安全性。
国务院为AG600的成功首飞发来贺电
重要的意义
AG600作为我国新研的大型水陆两栖飞机,在研发过程中,组织了多项关键技术攻关,完成了上万次的模型试验,攻克了船型机身设计上的多项关键技术,掌握了大长宽比船型机身设计、抑波槽设计、高稳定船型机身设计等技术,推动了水面飞行器水动力设计技术的发展,为下一代水陆两栖飞机的研制积累了数据与经验。
AG600为提升我国大型水陆两栖飞机的灭火和救援任务能力提供了一个高性能的平台,不仅填补了我国大型水陆两栖飞机研制领域的空白,也提高了我国大型水陆两栖飞机研发的综合实力。
内容整理自:科普中国,视频来自央视网,图片来自新华网。
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