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发信人: ersy (Green Mouse), 信区: Aero
标 题: 飞向新世纪的白鸽——直11MB1型直升机
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed Dec 24 20:30:28 2003), 站内信件
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3.1前言
为了进一步满足国内外市场的需要,推动我国民用直升机产业的升级换代,以现有直
升机型号为基础,利用国内成熟的技术,部分引进国外先进技术,研制开发一代具有国际
水准的民用直升机,以带动我国相关产业的进步与发展,促进民族直升机产业的进步。直
11MB1型机就是在这种指导思想下,为进一步拓宽直11型直升机使用领域,提高其高温高原
使用性能而进行改型的。该机在直11机基础上,换装ARRIEL 2B1A发动机和先进的全数字发
动机控制系统、发动机及系统综合显示与监控系统,改进通信系统并对其他系统及结构进
行了改型设计。该机最大起飞重量为2.25吨,适航取证状态直升机重量为2.2吨。
2002年8月直11MB1型直升机由科工委批准立项进入正式研制,2003年3月8日首飞,20
03年4月完成了25项地面试验,9月完成了适航验证景德镇地区和西北地区的高原验证试飞
,其间也完成了功能可靠性的飞行考核,共飞行120个任务单,95小时40分。12月6日审查
通过了需验证的全部条款和飞行手册、主要维护建议、维护手册等手册的审查,年底取得
了中国民用航空总局颁发的型号合格证书(TC证)。
直11MB1型机在民用上,经加装不同设备可用于边防巡逻、公安执法、抢险救灾、紧急
救护、打捞救生、网线巡检、线路勘探、交通运输、行政公务、空中观光、海上运输、空
中指挥、森领灭火、航空拍摄、新闻采访等。特别适合地面基础设施差、地形复杂、地势
险峻、环境恶劣的西部地区的使用。在军用上,可配置火控系统,安装瞄准系统和武器,
改型为武装直升机和侦察直升机。
3.2改进内容和目的
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·动力装置,换装ARRIEL 2B1A发动机,提高了发动机贮备功率、可靠性水平,改善整
机的高温高原性能,改善整机的经济性。
·仪表系统,增装发动机、系统的综合显示(VEMD),改进仪表板、遮光罩设计,充
分调动驾驶员的潜能,充分发挥驾驶员及直升机的性能,达到最佳人机工效。
·电气系统,改进电气控制系统、信号告警系统等,与ARRIEL 2B1A发动机和VEMD协调
;换装6kw起动发电机,改装直流电源系统,满足发动机高原起动要求。
·通信系统,选装一台短波电台满足山区通信联络;选装双星GPS卫星导航系统使通信
距离达到超视距;增装航管应答机,使直升机具有本机定位能力,符合航空空中管制要求
。
·氧气系统,选装氧气系统设备,满足高高度飞行供氧要求。
·重新设计了乘员座椅、组合安全装备,以满足适航特殊要求。
·选装滑动舱门,适应完成直升机的空中作业。
·选装高撬起落架,适应不同场地直升机的起降。
·增装尾梁高温防护板,改善尾传动轴工作条件。
·改进尾梁和上垂尾气动设计,改善全机抗侧风能力。
·更改了燃油、滑油、空气系统的设计,满足换发的需要。
3.3研制历程
1)先后5次与法国TM公司进行摸底、咨询与洽谈,对换发后的直11机飞行性能进行了
重新估算,确认直11换装Arriel 2B1发动机能大幅度提高直11的高原综合性能,满足换发
的目的和要求。
2)2002年2月与TM公司和CGTM公司进行了详尽的技术协调,最终确定了直11MB1型机的
总体、结构、系统改装要求和技术方案,并对设备与设备、设备与系统之间的接口参数和
要求进行了认真详细的协调。
3)2002年4月完成了总体、结构及各系统改型打样设计,2002年10月完成了总体、结
构及各系改型详细工程设计和气动、强度计算。
4)2002年11月15日通过了集团公司组织的设计评审,评审结果认为,总体、结构及系
统改型设计吸取了国内外成熟技术,进行了强度、刚度、振动和动力学有关技术计算分析
,严格履行了质量程序,改型设计方案合理可行,可以进入下一阶段的试制和试验工作。
5)2002年11月至2003年2月完成直11-03架机换发样机恢复调整、换发改型的结构改装
、系统总装与调试等工作。
6)2003年1月3日-5日在婺源举行了第一次型号合格审查会,确定了直11MB1直升机审
定基础,适用条款共206条,其中90条需要做符合性验证工作。
7)2003年1月15日、8日在北京召开了由国防科工委组织的直11改进改型可研评审会,
并顺利通过专家评审。
8)2003年2月底完成试验试飞测试改装。
9)2003年3月5日完成发动机、电调及VEMD地面调参及其他地面试验共20项。
10)2003年3月6日顺利通过了由二集团直升机部主持召开的首飞前技术评审暨放飞评
审,3月8日成功进行了首飞。
11)2003年3月12日完成了发动机参数调整飞行试验。共完成飞行试验12项,累计飞9
小时25分。
12)至2003年6月全部完成图样设计和计算及工艺审查,共完成技术条件、计算报告、
试验任务书、大纲、试验报告等技术文件100多份。
13)2003年4月-7月,完成了景德镇地区绝大部分试飞任务。共完成飞行试验26项,累
计飞行62个任务单,45小时45分。
14)2003年7月23日从景德镇转场西宁、共和等地进行高原验证试飞,8月19日胜利结
束,历时27大,共计完成22个试飞任务单,飞行20小时45分,62个起落。
15)至2003年10月共完成各专业的适航符合性说明、计算、分析报告等350多份。
16)2003年10月至11月初完成了景德镇地区补充科目:夜航试飞、最小重量飞行演示
、发动机振动测试、爬升静稳定性补充试飞、悬停补充试飞、短波电台作用距离试飞等。
17)2003年10月底完成第二次型号合格审查,通过了76条适航条款的审查。
18)至2003年11月完成了飞行手册、主要维护建议、维护手册等10种随机手册的编写
和评审。
19)2003年12月6日完成第三次型号合格审查,通过了剩余14条适航条款和飞行手册、
主要维护建议、维护手册等手册的审查。
20)年底由中国民用航空总局颁发了型号合格证书(TC证)。
3.4技术关键
1)直11型机换装带电调控制的发动机后,存在旋翼/动力传动链与发动机燃油控制系
统扭转偶合稳定性问题,问题的处置在国内直升机行业中没有经验,技术难度大,有一定
风险。首先对直11机的旋翼与发动机动力传动链的动力特性进行了计算和分析,确定了传
动链耦合扭振固有频率范围及低阶耦合扭振模态的阻尼特性,并得出在全部使用范围内传
动链扭振与电调控制系统耦合不会发生不稳定现象。在此基础上制定了地面系留开车地面
试验和飞行试验的方案和应急处理予案,试验结果证明计算与试验曲线吻合度非常好,试
验方法和程序合理正确。
2)CCAR27部961条款规定了虹吸式燃油系统在临界工作状态下应进行热燃油试验,以
确保系统在燃油温度为43℃时不发生气塞现象。直11MB1机必须按该条款规定进行飞行验证
,该飞行验证在我国尚属首次,技术难度,风险高。为此查阅了大量国外资料,结合直11
MB1机燃油系统特性,确定了燃油加热方法和程序,研制了一套燃油加温设备,制定了试验
步骤、程序及燃油温度和相关飞行参数的测试方案,制定了详尽可行的应急予案,及时向
机组进行了技术交底。试验时发动机入口处的燃油温度65℃,以最大爬升率爬升至5700m(
适航申请作业高度为5500m),做了各种机动飞行,非常成功地完成了燃油系统在热气候条
件工作的飞行验证。
3.5改型后的收益
1)直11MB1机发动机功率储备大,高温、高原可用功率增加20%,在起飞重量为2000k
g状态下,悬停开限较该型前提高了1500m,动升限提高到6000m,巡航高度提高到5500m,
因此直11MB1机的使用(营运)范围可在4500m以下的地区,能够覆盖约90%的国土面积,
适应各种运营环境的要求。
2)提高了整机的可靠性、经济性,降低了运营成本。
·换装了电调控制的发动机,克服了机械式发动机操纵装置的跟随性和稳定性允差较
大和难以实现发动机状态的综合管理和监控缺点。同时发动机可靠性有了很大的提高,其
首翻期为目前直11安装的WE8D发动机的3倍。
·仪表系统部分采用数字式、综合化的开放平台——VEMD集成化彩色液晶显示仪表,
提高了系统的可靠性。
·采用电调和VEMD,改善了系统的人机功效,降低了驾驶员的工作负荷,提高了整机
的技术档次,增加了竞争力。
·直11MB1机最大起飞重量为2250kg(适航申请2200kg),增大了有效重量,有利于民
用市场的进一步开拓,适应现代民用航空运营的要求。
3.6研制工作特点
直11MB1型机的研制时间紧、工作量大、技术难度高、经费较少。我们按照科研程序,
严格控制研制全过程的质量和经费使用,精心组织,强化协调,梳理技术关键,严密组织
攻关,强化在计算或理论分析的基础上,通过地面试验和飞行试验验证,经过科研人员的
努力,克服了技术关键和难点,特别难忘的是实现首飞后,参研人员克服了“非典”造成
的种种困难,在完成了发动机、发参综合显示系统等取证试飞和景德镇地区适航取证试飞
后,又发扬了连续作战的拼搏精神,抢在高温季节进入高原试飞,仅用27天,安全圆满地
完成了高原试飞任务,充分验证了直11MB1直升机的高原飞行特性和能力,确保了上级机关
的研制进度要求研制进度,满足了直11MB1型机的设计技术状态要求和民用航空的适航要求
,于年内取得了型号合格证(TC证),为国防和国民经济建设增添了新的直升机平台,创
造了改型经费最少、研制时间最短的范例。
3.7结束语
在今后工作中,我们将以“成本、质量、售后服务”为中心开展各项工作,不断改进
直升机特性,进一步提高使用寿命、降低全寿命使用成本。对于质量控制,除提高自身质
量意识,强化质量管理外,对外购件要按市场经济管理模式运作,实行“性能、质量、价
格,货比三家,择优录取”的采购政策。我们要按国际接轨的模式,强化售后服务体系,
建立售后服务维修中心,从培训到备件库,做到“想用户之想、急用户之急”,24小时全
方位服务。
路漫漫,其修远矣。我们有信心,戒骄戒躁,再接再厉,严于科学,求实创新,在直
11机改进改型上下大工夫,以市场需求为导向,拓展其在国防建设和国民经济发展中的应
用。直11机将会以更先进的性能、更好的质量、更合理的价格,出现在新世纪之春。
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老鼠怕猫?
那是谣传!^-^
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