两次水上首飞 海上难度更大

青岛早报 2020-07-27 06:38 大字

从陆上,到内湖,再到海上,AG600飞机完美诠释了“水陆两栖”的特点,这艘“会游泳的飞机”“会飞的船”实现了人类自古以来 “飞天入海”的梦想。AG600飞机具有“水陆两栖、一机多型”多用途的特殊性,决定了其有着与其他陆基飞机不同的三次首飞。2017年陆上首飞、2018年水上首飞、2020年海上首飞,这样的三试三捷,得来颇为不易。

其中,陆上首飞和大多数其他类型的飞机一样,验证了飞机的基本功能和飞行性能,是型号从图纸到实物产品的重要环节;水上首飞则是在湖面进行,验证飞机在面临突发火灾等自然灾害危急情况下,在浪高相对较小的湖面进行起降汲水等功能。而海上首飞主要检验飞机远海救援时,在海面条件下飞机的起降特性,检查飞机各系统在海洋环境下的工作情况,重点验证飞机海上抗浪能力、腐蚀防控等性能。同时针对海洋高盐度、高湿度环境下带来的腐蚀防护问题,对飞机防腐效果进行评估,对未来飞机执行远海货物运输、水上应急救援等任务的需要做好准备。

AG600飞机此前既已取得水上首飞的成功,为何此次还要进行海上首飞?对公众关心的这一热点话题,业内人士进行了解答。

两次首飞“水”不同

两次首飞的“水”不同。本次海上首飞的地点在山东青岛团岛附近海域,相较于内陆水面环境,有三方面不同,且将对飞机的试飞工作带来难度。

首先,水的盐度不同。水上首飞选择在湖面进行,湖泊中是天然淡水,水分盐度相对较低,对飞机各系统的腐蚀防护考验较小;而海上首飞在海上进行,海水盐度明显高于湖泊中的淡水,腐蚀性更强,因此,海洋环境对于试验机的防腐蚀要求更高。

第二,密度不同。海水密度大,湖水密度小,飞机在水中受到的浮力和起飞时需要克服水的“粘性”也会有差异。而这种差异在飞机高速滑行时会更加明显,尤其在降落时,在同等飞行条件下,海水密度大2.5%,飞机在海面降落时,海水对飞机的反作用力相对湖水要大,这种差异会让飞行员觉得比淡水水面“偏硬”一些。

第三,波浪不一样。内陆湖面一般是由风形成的风浪,是短碎波浪,浪高相对较小,且波浪传播方向一般与风向一致,飞机在湖上起降时,一般选择迎风迎浪起降。俗话说“海上无风三尺浪”,海面上波浪类型多,浪高大、能量大,不同类型波浪可能同时存在,而且传播方向不一致。同时,海面还伴有洋流和风等,会使得飞行环境变得更加复杂。

飞行员操纵要求不同

两次水上首飞中,飞行员的视觉感受和操纵要求不同。一方面,海面较湖面更为开阔,飞行员在降落时选择参考点不如湖面容易。另一方面,海面环境较湖面环境相对复杂,试飞过程中需要全面考虑风向、风速、洋流和浪涌,以及高温、高湿、高盐环境的综合影响;海上起降对飞机的波浪海面滑行稳定性、操纵特性、抗浪性、喷溅特性、防腐特性等要求更高,对飞行员的专业操作要求也更为严苛,相对应的海上试飞保障也更为复杂。

飞行员只能基于对飞机飞行特性足够了解的基础上,通过丰富经验去决定是逆风降落、逆海浪降落,或者是正侧风、沿波峰等降落,有时或许是顺风降落才是最好的选择。而且一般来讲,在有波浪的海面,飞机在推油门加速起飞过程中,发动机拉力会产生低头力矩使飞机机头有一定的下俯,但如果在大波浪的作用下,机头反而抬起,在每个波浪过后,飞机头部会迅速下俯,并产生更大的下俯角。而对于水上飞机在高速滑行和起降过程中,保持飞机姿态是非常重要的。因此,为避免海上起降过程中飞机姿态过大或过小,必须迅速调整操纵量,这必须依靠飞行员的细心而又准确的操纵,才可以抑制飞机的纵摇使飞机在整个起飞或着水过程能保持运动状态稳定。

飞机使用环境不同

两次水上首飞中,飞机的使用环境不同。此次海上首飞虽然也是在水面飞,但海面与内陆湖面存在很大的差异,对飞机的各项性能考验更大。

第一,对飞机试飞验证的内容不同。湖面风浪浪高小、能量小,水上首飞主要是验证飞机各系统在水面的工作情况,并初步检查飞机水面起降操稳特性及性能,为后续飞机用于森林灭火和自然灾害防治体系建设提供支持。

飞机在加速滑行过程中不可避免地会产生喷溅,若要在“波浪汹涌”的海面起降,喷溅会变得更加严重,可能造成襟翼、螺旋桨等结构部件发生变形甚至损坏。但AG600飞机采用V型船体、加装抑波槽和导流板等措施,有效地抑制了喷溅,对进入抑波槽的水流进行了控制,有效降低了喷溅高度和减弱了喷溅冲击能量,保障了飞机在波浪海面上的起降安全。故海上首飞是重点检验飞机喷溅特性、抗浪性、加速特性和水面操纵特性,检查飞机各系统在海洋环境中的工作情况,并收集海上飞行数据,为后续相关工作提供支撑。

第二,飞机着水、起飞环境不同。飞机在陆上起飞和降落时依托坚硬平滑的跑道,飞机依靠有缓冲作用的起落架系统,相对来说对飞机的安全是更有保障的。

而水上首飞和海上首飞都包括飞机 “从空中降落到湖面或海面”和“从湖面或海面加速滑行升入空中”两个阶段。尤其是海面起降过程中,由于浪涌的波动起伏更大,更容易导致飞机发生上下颠簸和摇摆,严重的话飞机会失控,一头钻进水里。另外海水的密度大约是空气的800倍,飞机在水上起飞时要想加速到离水速度,飞机的水动阻力特性就要设计得比较好,尽可能降低阻力系数,要使飞机在通过阻力峰时仍具有足够的加速度,以保证飞机短时间内加速到离水速度起飞。海水密度和内陆湖水密度的差异在这里也体现得比较明显。

相关链接

AG600

研制大事记

2009年

●6月2日,国家工业和信息化部与财政部同意批复AG600项目研制立项。●9月5日,召开AG600项目启动会。

2010年

●7月28日,通飞与民航局适航审定司签署安全保障合作计划。

2011年

●10月,完成第一轮可研论证。

2012年

●5月26日,通过总体技术方案评审。

2013年

●12月,工信部批复AG600经济技术可行性研究报告。

2014年

●12月29日,首个机体结构大部件中机身下架。

2015年

●7月17日,完成机身结构对接下架,全面进入总装阶段。

2016年

●7月23日,AG600 001架机在珠海总装下线。

2017年

●12月24日,开展陆上首次飞行试验。

2018年

●10月20日,AG600飞机顺利完成水上首飞任务。

2019年

●5月1日,AG600飞机开展系列水上试验、试飞相关工作。

2020年

●6月26日,AG600全面进入海上试验、试飞阶段。●7月26日,AG600飞机从日照山字河机场起飞,在青岛团岛完成海上首次起降,标志着海上首飞成功。

本版撰稿 记者 李彦宏 通讯员 戴海滨 李夏琴 徐珅珅 覃俊娥

本版摄影 廖文峰 吴秉骐 周闽 万全 岳书华 高瀚

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