“鯤龍”海上首飛成功 實現人類自古以來“飛天入?!钡膲粝?/h2>

環球網 2020-07-28 08:28:54

中國“大飛機家族”26日再傳喜訊:國產大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600當天成功完成海上首飛。這艘“會游泳的飛機”“會飛的船”實現人類自古以來“飛天入海”的夢想。不少關心“鯤龍”進展的網友26日也發出好奇的感嘆:這是國產水陸兩棲飛機的第三次首飛了吧?這么多次首飛意義何在?

先海上降落再起飛

《環球時報》記者26日從中國航空工業集團了解到,“鯤龍”這次海上首飛選擇在山東青島團島附近海域。約9時28分,“鯤龍”從山東日照山字河機場滑行起飛,在空中飛行約28分鐘后順利抵達試飛海域。

與普通飛機不同的是,“鯤龍”的海上首飛是先在海上降落,然后再起飛。10時14分,“鯤龍”輕盈入水,平穩地貼著海面滑行,隨即完成回轉、調整方向、加速、機頭昂起……一氣呵成。10時18分,“鯤龍”再次迎浪騰空,直插云霄,圓滿完成海上起飛。

在安全飛行約31分鐘,完成一系列既定試飛科目后,“鯤龍”于10時49分順利返回日照,降落在山字河機場,成功完成首次海上飛行試驗任務,這標志著型號研制取得重大進展。伴隨著《歌唱祖國》的激昂旋律,“鯤龍”通過氣勢恢宏的水門回到主席臺前。機長趙生報告順利完成首次海上起降科研試飛任務。

據介紹,這是“鯤龍”繼2017年12月24日在廣東珠海金灣機場實現陸上首飛、2018年10月20日在湖北荊門漳河機場完成水上首飛之后的第三次首飛,為下一步飛機進行海上科研試飛及飛機相關性能驗證奠定了基礎。

三次首飛差別在哪里

普通飛機令人矚目的首飛通常只有一次,為何“鯤龍”會有多達三次首飛?專家告訴《環球時報》記者,該機具有“水陸兩棲、一機多型”多用途的特殊性,這決定了它與其他陸基飛機在首飛科目上的差異。

其中,陸上首飛和大多數其他類型的飛機一樣,驗證飛機的基本功能和飛行性能,是型號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自然災害危機情況下,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,對未來飛機執行遠海貨物運輸、水上應急救援等任務的需要做好準備。

尤其是后兩次首飛,雖然都是在水面上起飛,但海面與內陸湖面的巨大差異,給試飛工作帶來巨大的挑戰。

首先,水的鹽度不同。水上首飛選擇在湖面進行,湖泊中是淡水,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,對于試驗機的防腐蝕要求更高。

第二,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。這種差異在飛機高速滑行時更為明顯,尤其是降落時,在同等飛行條件(飛行重量、飛行姿態、飛行速度、下降率等相同)下,海水密度更大,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比淡水水面“偏硬”。

第三,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。因此飛機在湖上起降時,一般選擇迎風迎浪起降。而海面上波浪類型多(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),浪高大、能量大,不同類型波浪可能同時存在,而且傳播方向不一致。同時,海面還伴有洋流和風等復雜因素,會使得飛行環境變得更加復雜。

海上首飛需克服更多難題

兩棲飛機在水面加速滑行過程中不可避免地會產生噴濺,若要在“波浪洶涌”的海面起降,噴濺會變得更加嚴重,可能造成飛機襟翼、螺旋槳等結構部件發生變形甚至損壞。為此“鯤龍”采用V型船體、加裝抑波槽和導流板等措施,有效地抑制噴濺,對進入抑波槽的水流進行控制,降低噴濺高度和減弱噴濺沖擊能量,保障了飛機在波浪海面上的起降安全。因此“鯤龍”海上首飛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。

此外,飛機在陸上起飛和降落時依托堅硬平滑的跑道和有緩沖作用的起落架系統,相對來說飛機的安全更有保障。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,一頭鉆進水里。另外海水的密度大約是空氣的800倍,飛機在水上起飛時要想加速到離水速度,飛機的水動阻力特性就要設計得比較好,盡可能降低阻力系數,要使飛機在通過阻力峰時仍具有足夠的加速度,以保證飛機短時間內加速到離水速度起飛。

而對于飛行員來說,海面環境比湖面環境復雜得多,飛行員只能基于對飛機飛行特性足夠了解的基礎上,通過豐富經驗去決定是逆風降落、逆海浪降落,或者是正側風、沿波峰等降落,有時或許是順風降落才是最好的選擇。

“鯤龍”如何做到“一機多用”

國產大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600是為滿足森林滅火和水上救援的迫切需要而研制的特種用途民用飛機,是國家應急救援體系建設急需的重大航空裝備。

“鯤龍”按照“水陸兩棲、一機多型”的設計思路研制,最大特點是既能在陸地上起降,又能在水面上起降。執行滅火任務時,它可在水源與火場之間多次往返投水滅火,既可在水面汲水,也可在陸地機場注水,最多載水12噸,單次投水救火面積可達4000余平方米。根據加拿大等國的森林滅火經驗,水上飛機直接在河面或湖面降落后,可以快速灌滿機內水箱,然后直接起飛奔赴火場,具有出動效率高、載水量大的突出優點。

此外,“鯤龍”擁有高抗浪船體設計,除了水面低空搜索外,還可在水面停泊實施救援行動。它的巡航速度可達每小時460公里,是救撈船只的10倍以上,最大航程超過4000公里,一次可救援50名遇險人員或裝載相應重量的空投物資,可快速響應、快速到達,具備良好的水陸起降和低空低速特性,能在復雜氣象條件下實施救援行動,起降抗浪能力不低于2米。

據介紹,“鯤龍”在滿足森林滅火、水上救援等要求的同時,還可根據用戶的需要加改裝必要的設備,滿足其他特殊任務需要。中國空軍專家傅前哨曾表示,目前中國??樟α勘几斑h海常態化訓練越來越頻繁,這就需要提前考慮訓練過程中一旦突發意外,用什么裝備去救援,兩棲飛機就是很好的選項。它可以在被搜救目標附近降落,直接將后者營救上機,這是直升機和常規固定翼飛機無法做到的。西方則對“鯤龍”的遠海島礁補給能力表示關心,它可在島嶼附近海面降落,非常適合那些沒有機場的小型島礁。

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