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两栖飞机为什么会有三次首飞?
[ 发布时间:2020-07-27 ]   [ 信息来源: 中国航空工业集团有限公司 ]  [ 字号: ]

  7月26日,大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在山东青岛团岛附近海域成功实现海上首飞,这是继2017年陆上首飞、2018年水上首飞成功之后,项目研制取得的又一重大突破。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“飞天入海”的梦想。


  AG600飞机是为满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要,首次按照中国民航适航规章要求研制的大型特种用途飞机,是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备。具有海上救援等功能的AG600飞机成功实现海上首飞,初步验证飞机适海性,探索海上试飞技术和试飞方法,为后续开展海上科研试飞,测试飞机海上抗浪性、操控特性、结构与系统的工作特性奠定了坚实的基础。


  AG600飞机具有“水陆两栖、一机多型”的特殊性,决定了其有着与陆基飞机不同的三次首飞。


  陆上首飞和大多数其它类型的飞机一样,验证了飞机的基本功能和飞行性能,是型号实现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灾害、灾难情况下,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空中运输、海上应急救援等任务的需要做好准备。


  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,相对而言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”这两个阶段。


  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,专业术语叫“纵摇”。如果纵摇发散,飞机就会像海豚一样上蹿下跳,也就是所谓的“海豚跳”,严重的话飞机会失控。


  那么,水上首飞和海上首飞究竟有什么不同呢?


  起降环境不一样


  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,会给飞机的试飞工作带来额外的难度。


  首先,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。


  其次,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。由于海水要比湖水密度大2.5%,在同等飞行条件(飞行重量、飞行姿态、飞行速度、下降率)下,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海面比淡水水面“偏硬”一些。


  最后,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。而在海上则是“无风三尺浪”,浪高大、能量大,而且海面上波浪类型多,例如由风形成的风浪、水下的整体运动形成的涌浪、大型船行波等,不同类型波浪可能同时存在,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。


  操纵特点不一样


  水上首飞和海上首飞,飞行员的视觉感受和操纵要求不同。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;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。总体来说,海上首飞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。


  为此,飞行员只能在对飞机飞行特性足够了解的基础上,通过丰富经验决定是逆风降落、逆海浪降落,还是正侧风、沿波峰等降落,有时或许是顺风降落才是最好的选择,而在陆地机场上,大多数选择逆风降落。


  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,发动机拉力产生的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。两栖飞机在海上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。


  检验重点不一样


  由于飞机的使用环境不同,操纵特点不同,海上首飞和水上首飞对飞机各项性能考察、检验重点也有所不同。


  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。


  而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。


  无论是陆上首飞、水上首飞还是海上首飞,都是AG600从图纸变成试验机,由试验机走向客户市场的必经之路,都是为验证飞机的不同飞行特性,确保飞机性能实现、安全可靠的关键性飞行试验科目。


  道阻且长,行则将至。航空人将一如既往,致力于提升航空工业特种用途飞机研制能力,争取早日让AG600飞到祖国和人民需要的地方,促进国家自然灾害防治体系和应急救援体现建设。

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