既能上天飞行,也能踏海遨游,我国完全自主研制的AG600“鲲龙”飞机,作为全球起飞重量最大的民用水陆两栖飞机,近期喜讯频传——5月6日,批产首架机总装下线;5月18日,顺利完成生产试飞;6月11日,获颁中国民航局生产许可证。
“从蓝图到适航,‘鲲龙’振翅的每一步,都是摸着石头过河。”中国航空工业集团AG600系列总设计师黄领才说。历经15载,研发团队突破110项关键技术,成功构建大型水陆两栖飞机的核心技术体系,填补了我国在该领域的空白。
解决上水不均难题
森林灭火是“鲲龙”的主要任务之一,载水量则是影响灭火效率的关键。为此,研发团队给“鲲龙”设计了四个呈“田”字形摆放的大水箱,加起来足足可容纳12吨水。
一旦发生火情,“鲲龙”必须迅速“喂饱”自己奔赴“战场”。“我们把连接水面和水箱的汲水管从中间分叉,一路从‘腰间’接入两个前水箱,另一路从顶部绕过前水箱,接入两个后水箱。”中国航空工业集团通飞华南研发中心总体部部长程志航说:“经过多次的仿真计算和观察研究,团队在汲水管分叉处寻找到最合适的位置,添加上精心设计的导流片,强制部分水流进入后水箱。急速的水流几乎能够同时填满4个水箱。”
现在,仅需20秒,“鲲龙”就可从水面汲水12吨,汲水效率达到世界先进水平。
打破陆地起降“铁律”
水陆两栖飞机不仅能从地面起飞,还要具备从水上起飞的能力。研发团队在试验中注意到,“鲲龙”从水面起飞时,离水速度总是偏小,直接威胁到飞机起飞安全。为此,团队翻遍了国内外水陆两栖飞机的设计资料。
无数次的翻阅,终于换来了一个全新思路。经过多次仿真模拟与水压试验后,大家惊喜地发现,柔软的水体不仅不会像坚硬的跑道那样,给飞机造成二次冲击,还能让飞机“落回去”比“飞起来”更安全。
在此基础上,团队构建出“水上起降速度”等多项指标符合安全标准的设计规范,一套全新的飞机水上安全起降准则随之诞生。
“试”出气水动融合布局
“鲲龙”既要会飞,又要会游,但空气和水的密度相差近800倍,这对飞机整体的气水动融合布局设计提出了前所未有的高要求。
“‘开荒’没有捷径,我们就用‘土办法’慢慢磨!”黄领才带着研发团队,按照设置关键参数、生成布局初样、试验修正等一系列步骤,反复迭代和摸索,一“试”就是三年多。
其中,主起落架的整流罩设计,就是其中最难爬的“山头”之一。“鲲龙”机身下部为船型,需要设计一个整流罩“外衣”,将收起的主起落架包裹起来,减小气动阻力。整流罩前部改型、翼身修型、翼根处修型……团队进行了无数次分析和试验,最终“试”出了一个答案——在机翼前下方的机身侧面增加导流装置对气流进行“分流”,从而改善“鲲龙”的横航向特性。
总体设计的那3年里,仅风洞、水动试验,团队就开展了3万余次,气水动融合布局被团队硬生生“试”了出来,为“鲲龙”展翼腾飞打下了坚实基础。