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国产水陆两栖飞机首飞攻克了哪些难题

科普小知识2022-07-09 15:43:14
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10月20日,我国设计开发的大型两栖飞机AG600在湖北荆门成功完成首次水上飞行,真正实现了两栖全能。

国产水陆两栖飞机首飞攻克了哪些难题

国产大型飞机“三剑客”之一

AG600被称为“昆龙”,是目前世界上最大的水陆两用飞机。它与中国的大型运输机-20和大型客机C919一起被称为国内大型飞机的“三剑客”。自2009年成立以来,来自20个省市、150多家企事业单位和10多所大学的数万名研究人员参与了AG600飞机的研发。最终,AG600核心系统设备的国产化率达到100%,实现了中国在航空领域的新突破。除了俄罗斯、日本、加拿大和其他国家,中国也已经成为少数几个能够开发这种大型两栖飞机的国家之一。

AG600的上半部分看起来像一架飞机,下半部分像一艘船。它高12.1米,长37米,翼展38.8米,外形尺寸相当于波音737。最大起飞重量为53.5吨,最大航程超过4000公里。

这么大的飞机怎么能在水上平稳地移动呢?事实上,为了确保AG600能在水面上“水平”,机身的几个部分有特殊的设计。

消波板和阶梯波的设计保证了平面在水面上的平稳运动。

为了确保飞机能够在水面上“水平”,在飞机下部的船体上专门设计了一种称为消波板的装置。有了这种装置,当船体在水面上高速滑行时,激起的水波不会向上溅到螺旋桨和发动机的襟翼上,这样飞机就能在水面上平稳地移动。

此外,在飞机底部的中间有一个特殊的设计叫做台阶。它的主要功能是减少飞机起飞时由水产生的阻力,产生气水分离,消除后机身水中的气压差,减少水阻力,帮助飞机以较低的速度平稳地从水面起飞。

AG600第一次飞行的难点在哪里?

为了从水面起飞,AG600首先需要在水面上加速。在这个过程中,水的密度比空气的密度高得多,同时水也有其自身的挥发性,这会对飞机的姿态造成干扰,从而导致许多在陆地上起飞时不会发生的问题。

航空工业中AG600大型水陆两用飞机的总设计师黄灵才说,例如,飞机不断上下颠簸,这就是所谓的俯仰。如果这个动作不能被控制,飞机就会像海豚一样上下跳动。我们称之为兔子跳。如果情况严重,飞机将失去控制,坠入水中。这是一个灾难性的事件。

除了上下颠簸,水中还可能有左右翻滚。两个浮标悬挂在AG600两侧的机翼下,主要是为了保持飞机在水上漂浮时的横向稳定性。但是,如果姿态控制不当,高速滑行时偏航角过大,使单侧浮筒接触水面,甚至沉入水中,会造成飞机严重偏航,或浮筒脱落,导致飞机横向倾覆,给飞机在水面上的起降带来严重风险。

黄令才表示,由于在水中起降的风险很高,设计中为AG600滑行姿态设定了安全裕度,尽可能放宽了飞机姿态的可控范围。例如,如果飞机在水中滑行并过度向上或向下看,它可能进入不稳定状态,这需要精确控制飞机的俯仰角。

AG600的实际用途是什么?

AG600不仅体积大,技术难度大,而且功能强大。它在我国整个空中应急救援体系的建设中发挥着重要作用。它不仅能上天下海,还能执行特殊任务,如森林灭火、水上救援、海洋环境监测和保护等。

以森林灭火为例。AG600的最大水负荷为12吨。它能在20秒内一次吸取12吨。一次注水可达4000多平方米。当到达火灾现场时,水可以从离树梢30米到50米的高度注入。一次注水可以覆盖近10个篮球场。

此外,与直升机、船舶等平台相比,它具有速度快、航程远的特点。搜救范围超过4000公里,飞行速度是救援船的10倍以上。它完全摆脱了救援速度慢和直升机腿短的缺点。它可以一次救助50名遇险人员,满足日益增长的海洋战略发展需求。它是中国应急救援和自然灾害防控体系的又一利器。

同时,作为一个优秀的两栖飞行平台,AG600的功能可以进一步扩展到海上运输、巡逻、执法和权利保护。