黄领才:十年磨一剑,研制“会游的飞机、会飞的船”
天空是鲲鹏,大海是蛟龙。我国研制的第一架大型两栖飞机——“昆龙”AG600得名。2018年,“昆龙”将首次在水上飞行。
“昆龙”两栖飞机总设计师黄灵才
“昆龙”AG600是目前世界上最大的正在研究中的两栖飞机,具有执行紧急救援、森林灭火、海洋巡逻等多种特殊任务的功能。与我国自主研发的大型运输机云20和大型客机C919一起,被称为国内大型飞机的“三剑客”,使中国向航空强国迈进的轮廓更加清晰。
这个和波音737一样大小的“怪物”几乎无处不在,它的发展一直挑战着人类的想象力。“鲲龙”可以很容易地在陆地和水上起飞和降落。“昆龙”AG600的总设计师黄灵才称之为“一架会飞的飞机,一艘会飞的船”。
“昆龙”冲浪
中国的海岸线长达1.8万公里,海上灾害频繁。因为它远离陆地,在海上救援非常困难。
AG600总装于2016年7月完成后,南海航海公司的一位副总经理去珠海找黄玲才,他说:“我代表我的家乡人民来看你。我们当地的渔民想问,这架飞机什么时候到达我们的南海?”黄灵才当时很惊讶,"为什么渔民要注意这架飞机?"副局长说,他来自厦门,那里是南海渔民最早生活的地方,他们在那里捕鱼已经有好几代了。"他们渴望去远海钓大鱼,但他们不敢去。"
当地人期待着两栖飞行的“神器”尽快来到他们身边。“他们认为一旦海上发生事故,*肯定会用它来自救。”当时,黄灵才突然觉得开发AG600“鲲龙”不仅是一项国家任务,而且与他身边的人的生活息息相关。
“昆龙”AG600拥有一系列漂亮的飞行数据:最大起飞重量可达53.5吨,航程可超过4000公里,最大巡航速度为每小时500公里。黄灵才解释说:“它的巡航速度是船只的10倍,达到运输直升机的两倍多。它可以在海上黄金救援时间的5小时内到达海域,大大提高了遇险人员的救援效率。”
沉重的起飞重量意味着单个负载上救援人员的数量增加。海上紧急救援时,可在2米高的复杂天气条件下进行水面救援作业,一次救援50名遇险人员。
如果发生森林火灾事故,它可以不减速地潜到附近的水面,并在高速滑行时迅速吸水。它能在大约15秒钟内吸收12吨水。后来,他迅速飞到火灾现场,占地面积超过4000平方米,相当于10个篮球场的大小。
在他看来,“鲲龙”AG600的“超级大国”将重塑中国的应急救援体系,护送中国进入更远的海域,并使强大的海洋强国梦想得以实现。
十年磨一剑,发展“飞飞机、飞船”
上部看起来像飞机,下部看起来像船。“昆龙”AG600本身就是一个矛盾。为了将船舶的水动力设计特性和飞机的气动设计特性完美地结合起来,许多计算和分析方法都是空白,也没有成熟的实验可供参考黄灵才说,设计一架既能飞又能游的飞机,就是将许多不兼容的功能结合起来,寻找最佳平衡点。要擅长扑救森林火灾并精通水上救援,飞机必须“飞得慢”和“飞得快”。原因是飞机要求低空低速,距离树梢30~50米,如果高度太高,水被抛下时会变成雾,无法达到灭火效果。但是海上救援必须与时间赛跑,长途海上航行必须有很高的巡航速度。
在水上起飞比在陆地上起飞要困难得多。水的密度大约是空气的800倍。为了加速水上起飞,飞机必须达到与陆地相同的起飞速度,这就要求飞机的机身设计减少阻力。
飞机的结构设计总是试图减轻每克的重量,但是水陆两用飞机必须有足够的强度来抵抗海浪的冲击,这样它们才能在强风和巨浪中撞击水面。当飞机在水面上高速滑行时,由于水面波动的干扰,会出现俯仰姿态的变化。"如果无法控制,飞机很可能会在一端沉入水中。"同时,在水面滑行时会产生大量的水雾。必须控制喷雾,否则会损坏发动机、螺旋桨或车身结构。
为了让“昆龙”飞起来,黄灵才和他的同事做了数万次实验和反复优化。花了三年时间才最终确定了总体气动布局。
新的问题总是接踵而至,“在模型发布之初,它们都是不可想象的”。黄灵才带领着队伍,在“无人区”开辟了一条道路。他仍然感到遗憾的是,“那些技术上的困难减缓了速度。该项目最初计划于2015年启动,但事实上我们一直等到2017年。”现在“昆龙”AG600突破了一系列关键技术,形成了两栖飞机的技术体系。它是具有自主知识产权和配套设施的国产民用飞机。
有人质疑,既然设计这么难,为什么不直接购买国外的现成产品呢?黄灵才太清楚“关键核心领域只有依靠自力更生和自力更生才能发展”这句话背后的含义他说,“没有人会出售那些符合我们要求的指数。”对于一个大国来说,大型水陆两用飞机的发展比产品的诞生具有更深远的意义,产品是能力的象征,是综合国力的体现。
昆龙设计开发十年来,中国逐步建立了自己的航空工业体系,培养了一批航空研发人员,建立了自己的技术标准和体系。"我们随时需要的任何产品都可以开发出来."黄玲才说道。
让个人价值与国家命运紧密结合
在接受“昆龙”AG600任务之前,黄灵才曾主持过多种型号飞机的设计。然而,设计一架50吨的两栖飞机是一个全新的领域。他和他的团队工作越多,就越难找到。“有一段时间,我心里感到不确定。这是我们真正想要的飞机吗?”黄玲才没有退路。他在工作中投入了更多的努力和心血。当“鲲龙”从水中腾空而起时,黄玲才的眼里充满了泪水。对他来说,那一刻也是他的理想起飞的时刻。
他一生都与飞机有着不解之缘。当他8岁的时候,在离他家乡不远的原始森林里发生了一场火灾。“燃烧了一个多星期后,浓烟滚滚,火势越来越近。那时,他既害怕又无助。”每天都有飞机调查火灾。他凝视着飞机,梦想的种子埋藏在他的心里。当他被大学录取时,他申请的所有志愿者都是飞机设计,最终他顺利进入了航空领域。
追逐梦想的过程是艰难而快乐的。黄灵才鼓励年轻人要有梦想并为之奋斗。“当一个人把自己的命运与国家的命运联系在一起时,他就能真正体现自己的价值,值得一生去追求。”
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