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新世纪的创新与腾飞

作者:jnscsh   时间:2021-07-04 08:37:17   浏览次数:

  为期4天的第四届中国国际航空航天博览会落下了帷幕。较前三届来说,本届航展虽然没有飞行表演,热烈的气氛似乎淡了一些,但国际化、专业化的程度却超过了以往任何一届。一批高、新、尖的展品亮相展示,使其真正成为一个国际航空航天领域交流与合作的平台。本文重点向读者介绍我国参展的航空新展品。

“昆仑”出世的份量

对一般观众来讲,外形各异、涂饰艳丽的各种战斗机、导弹无疑是最吸引人的。它们永远是各个航展的主角、明星。然而,在本届航展一集团的展区中,一台其貌不扬的航空发动机却占据了主要的位置。这台发动机有一个响亮的名字——“昆仑”。

“昆仑”出世,非同一般。该发动机由中航一集团沈阳发动机设计研究所设计,沈阳黎明航空发动机集团公司、西安航空发动机(集团)有限公司和贵州红林机械有限公司等34个单位联合研制,是目前我国最先进的大推力涡轮喷气发动机。“昆仑”的成功研制,实现了我国航空战线特别是航空动力设计、生产人员多年来的夙愿与期盼;是我国第一个全面贯彻国家军用标准,严格按型号规范研制的航空军用发动机,也是我国自行研制的第一台具有完全自主知识产权,技术先进、性能可靠的航空发动机。“昆仑”的研制成功,在我国航空发动机制造史上树立了一座丰碑,标志着中国航空动力结束了仿制的历史,从此走上自行设计的新起点。

航空发动机是飞机的“心脏”,是一种高新技术密集型产品。没有强有力的“心脏”支持,没有先进强大的航空动力的推动,任何飞机的发展与腾飞只能是一句空话。为此,航空动力战线的职工整整奋斗了18年,走过了一条坎坷、曲折、漫长的研制道路。“昆仑”在严格地完成了几百项地面考核试验和空中考核试飞后,于2002年7月9日被国家军工产品定型委员会正式批准设计定型。

“昆仑”是一种带加力的双转子轴流式涡轮喷气发动机。此次在珠海航展首次向观众展示的是在原型机的基础上发展的增大型“昆仑”Ⅱ。该型发动机通过采用一些先进技术,增大发动机的空气流量,提高其部件效率,减少漏气和流体损失,从而大幅度地增加了发动机的推力,降低了耗油率,使发动机的经济性有显著改善;在相同载油的情况下,增大了飞机的航程和作战半径。试验还表明,“昆仑”Ⅱ除保留了原型机维护性好、使用总寿命较长等优点外,其可靠性与耐久性还优于原型机。此外,“昆仑”Ⅱ在飞机上的安装位置、形式与歼七和歼八系列现役飞机一致,具有安装互换性,方便新机的改装。

“昆仑”Ⅱ发动机进口流道直径为678毫米,最大外径882毫米,总长4619毫米;发动机干质量1115公斤;发动机推重比7∶1;不加力状态推力大于53.9千牛,加力状态推力大于76.4千牛;不加力状态耗油率小于0.93公斤/公斤·小时,加力状态小于1.8公斤/公斤·小时;发动机的总寿命为1500小时。在“昆仑”基础上派生发展的QD-128燃气轮机发电机组,继承了原发动机先进性、可靠性等优点,可用于发电或热电联供、城市集中供热、石油天然气管道输送以及轮船、火车的动力。

“世纪支线”的进展

在2000年第三届珠海航展上,中航第一集团曾向中外媒体正式宣布:启动新型涡扇支线客机项目。时隔仅两年,这种被定名为ARJ21的新型涡扇支线客机,其座舱段第一次以全尺寸样机的形式向公众展出。此次航展期间,中航一集团控股的中航商用飞机有限公司还与美国GE飞机发动机集团签署了合作意向书,选择了CF34-10A型发动机为正研制的ARJ21的动力装置。这些活动,引起业内人士和各种媒体的关注。正如中航商用飞机有限公司董事长杨育中在签字仪式上所说的:这是中国新型支线客机发展又一个新的里程碑,标志着该项目的预发工作已取得实质性的进展。

ARJ21是英文AdvancedRegionalJetforthe21stCentury的缩写。顾名思义,该机是面向21世纪全新设计的喷气式支线客机。今年6月14日,经国家计委批准,ARJ21新型支线飞机项目正式立项,目前已进入预发展阶段,预计明年中期进入发展阶段。计划2005年底,ARJ21将首飞。本次航展,ARJ前舱段的全尺寸模型摆放在2号馆中航一集团的展区内。这个与实物一样大小的模型高5米,长12.7米,重15吨,吸引了许多人驻足参观;有兴趣的观众还通过登机梯,进入到其客舱内先睹为快。

据有关权威部门对未来20年民用飞机中国市场的最新预测:小于100座支线客机的总需求量为575架,其中70~90座的291架,占了50%以上。ARJ21的研制正是瞄准了这一广阔的市场。它吸取一些先进成熟支线客机的长处与优点,并顺应了国际潮流,将舒适性作为一项十分重要的设计目标。ARJ21采用双圆切面机身、下单翼、高平尾、尾吊两台涡扇发动机、前三点式可收放起落架的布局。通过多方调研比较,中航商用飞机有限公司最终选择了GE公司的CF34-10A发动机作为ARJ21的动力装置。对此,中航商用飞机有限公司总经理汤小平解释说:“ARJ21之所以选定GE公司的产品,是因其无论在技术上,还是在客户服务等方面都比其他公司更胜一筹。”ARJ21要适应中国多种环境条件的需求,特别是西部许多航线所要经受的高温、高原条件;CF34-10A的先进技术不仅能满足这些条件,且用户使用成本低、可靠性高、易于维护。

除了先进的发动机外,ARJ21还采用了一些新的设计,如在较大后掠角的超临界机翼上加装翼梢小翼,是国内首次在型号上应用,可使飞机在设计巡航重量范围内的巡航性能得以提高。ARJ21的设计巡航速度为833公里/小时,高速巡航速度854公里/小时;设计巡航高度10670米,最大使用高度12000米。

作为一种21世纪投入使用的新型支线客机,ARJ21在设计中还有以下几个特点:

与干线飞机相媲美的舒适性其座舱宽3.14米,在同类支线飞机中是最宽敞的。在该机的内装饰和服务设备上,综合考虑了线条、颜色、图案、照明和实用等因素,以使乘客获得最大程度的舒适感。

独有的中国航线适应性ARJ21可较好地适应我国复杂的地理环境。在其设计中不仅充分考虑到该机要能够适应我国西部的高温高原环境,也考虑了我国中部和东部沿海低海拔地区的航线要求。

与干线飞机最大的共通性ARJ21飞机在驾驶舱人机界面、维护人机界面以及相应的操作程序等方面,与150座级的干线飞机尽量保持共通性。这样,不仅可以降低飞行员的换装培训成本,而且能够提高飞机调配使用的灵活性。

具有竞争力的使用经济性在设计中,对ARJ21的全寿命成本进行了严格的控制,通过采用诸多先进成熟技术;延长结构寿命;提高可靠性和可维修性;降低维护成本;使用低油耗先进涡扇发动机等手段,最大程度地降低了其研制和生产成本。

ARJ21有72~79座基本型和92~99座加长型两种型别;每种又分为标准航程和增大航程两种构型。其最大航程(基本型)达到3700公里。该机用途广泛,将成为用户建立区域航线网络或进行“瘦长”航线营运的经济理想工具。

新型战机的风采

在本届航展上,作为主展机型的战斗机当属FC-1超七战斗机。该机的全尺寸模型制作得非常精细、逼真,在红色、桔黄色灯光的交相映照下,全机熠熠生辉,十分漂亮,在众多展品中最为抢眼。而且,在FC-1超七的机身旁还站着一个头戴白色飞行盔,身着全套抗荷服的“飞行员”,无论是远望还是近观都难辨真假,吸引了众多参观者纷纷与之合影。

FC-1超七是一种全天候、多用途的轻型战斗机;其性能接近F-16战斗机,是由成都飞机设计所设计、成都飞机工业公司生产的新一代外贸机。FC-1超七已于9月16日举行了开铆仪式,预计于今年底进行首飞。

FC-1超七虽然是在歼七系列飞机的基础上改进发展的,但两者之间有许多不同:

在作战使用上,超七突出中低空高亚速机动作战能力,而歼七是高空高速歼击机;

在作战能力上,超七能挂带中距拦射导弹、超视距导弹,歼七只能进行近距格斗;

在装用的动力上,超七换装了克里莫夫RD-93型大功率涡扇发动机,加大了作战半径,而歼七装用的是涡喷式发动机,耗油率高,航程短;

在外挂能力上,超七飞机共有7个外挂点,外挂能力提高到3.8吨,而歼七飞机只有1~1.5吨的外挂量;

在气动外形上,超七改变了歼七系列飞机机头进气的方式,采用了机身两侧进气的气动布局,使机头有足够大的空间安装新型火控雷达和电子设备。歼七飞机的机翼为薄三角翼,而超七的机翼是翼尖带有挂架的梯形中单翼。其机身两侧还有较宽的边条翼,改善了气动性能。此外超七的水平尾翼形状、腹鳍的位置也与歼七飞机不同,整架飞机更加圆滑流线。

FC-1超七全长14米,机高5.1米,翼展9.0米;起飞重量(2个翼尖挂导弹)9100公斤,最大起飞重量12700公斤;最大飞行马赫数1.6,实用升限16500米,起飞滑跑距离500米,着陆滑跑距离700米,转场航程3000公里。综合技术性能基本达到世界第三代战斗机的水平,可与苏-27系列战斗机搭配使用。

逐成系列的直升机群

走进中航第二集团展区,一架身披迷彩,全身“戎装”的直升机摆放在正中展台上。这架以实物形式展示的直九武装直升机既是中航二集团的拳头产品,更显示了该集团的优势与实力。作为我国研制生产直升机的唯一大型企业集团,中航第二集团此次带来了成系列的直升机新产品,除了直九武外,还有以下用模型形式展示的新直升机型别:

直十一MB1昌河飞机工业(集团)有限责任公司研制的轻型直升机,直十一系列的改进型。直十一为我国首次自行研制,并拥有自主知识产权的两吨级军民用通用型直升机,可用于飞行训练、空中侦察、通信指挥、边防巡逻、治安防暴、旅游观光、地质勘探、护林防火、医疗救护、人员运输、航拍摄影等多种领域。直十一于1994年首飞成功,1996年12月通过技术鉴定投入使用,2001年取得型号合格证。今年8月25日,直十一型中继航拍机交付中央电视台的仪式在空军航空博物馆隆重举行。它标志着国产直升机首次进入民用领空领域。直十一的改进改型计划正在实施,本次参展的直十一MB1即为一种增大功率型。

H425“海豹”哈飞航空工业股份有限公司研制的中型4吨级直升机,是直九系列的最新改型。H-425是在直九A的基础上改进发展的,为一种单旋翼、涵道尾桨、双发多用途直升机。该机的主要特点是:

换装了阿赫耶2C涡轴发动机;放宽传动系统的功率限制;改进升力系统、机体结构及内部设施;重新设计抗坠毁燃油系统;配备先进的电子设备;根据不同任务需要可选用救生、医疗救护设备,电动绞车、外部吊挂、搜索灯、警报等装置并可安装豪华内设以及浮筒、辅助油箱、空调等特殊选装设备。此次航展上,中航二集团展示了“海豹”直升机前舱段全尺寸模型。该机艳丽醒目的外装饰以及可与固定翼客机相媲美的舒适客舱,吸引了许多观众。

直八F昌河飞机工业(集团)有限责任公司研制的13吨级直升机,直八A的改型。直八运输直升机是我国也是亚洲最大吨位的多用途直升机,机身两侧装有浮筒,能够在水面起降飘浮。该机1994年完成设计定型。为满足我国内陆和高原的使用需要,昌河公司又研制了直八的陆用型,并于1995年实现首飞,1999年通过技术鉴定。直八系列直升机可用于运输、巡航、救护、布雷、反潜等。该机的成功研制填补了我国大型直升机的空白,使我国跻身于美、俄、法、英等少数几个能生产大型直升机的国家之列。参展的直八F为在研直八系列的最新改型,主要是换装了功率更大的发动机;采用了具有防冰能力的复合材料桨叶等。

除以上介绍的直升机外,中航二集团的几种警用直升机也首次在珠海航展上亮相;此外,该集团还正在研制6吨级、预研10吨级的直升机,以形成吨位完善的直升机系列产品。

第四届珠海航展参展的航空类新产品、新项目数量是历届航展最多的,科技含量也是最高的。这些新展品,既向世界展示了中国航空的实力,更证明了迈入新世纪的中国航空正扎扎实实地向着宏伟目标前进。

责任编辑:诚心■

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