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中國四代直升機(jī)研制進(jìn)入無軸承旋翼技術(shù)攻堅(jiān)階段 (轉(zhuǎn)載)) `! b% {* e- G8 {/ w
2 k( e) c+ z4 \+ r# E* Zhttp://news.ifeng.com/a/20140512/40255686_0.shtml2 B& S' s/ Q* S- H1 H+ O1 `9 n3 o
; S* T. \, y! u% k( H. j無軸承旋翼是第四代直升機(jī)的重要標(biāo)志之一,代表了先進(jìn)直升機(jī)旋翼技術(shù)的發(fā)展方向之一。它采用復(fù)合材料柔性梁元件的彈性變形代替復(fù)雜的傳統(tǒng)3個(gè)鉸的功能,實(shí)現(xiàn)槳葉的揮舞、擺振和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),具有結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)目少、重量輕、可靠性高等特點(diǎn),尤其具有優(yōu)良的操縱功效和機(jī)動(dòng)性能。在國際上,無軸承旋翼技術(shù)在1990年代就進(jìn)入了發(fā)展的黃金時(shí)期,美國、德國、俄羅斯等國家都成功運(yùn)用了此項(xiàng)技術(shù),并在直升機(jī)上采用了無軸承旋翼結(jié)構(gòu),如EC135、MD900、OH-1、BELL430、RAH66、AH-1Z、ANSAT等。3 A' s8 u% }. Y | Z
目前我國直升機(jī)大都是鉸接式旋翼或球柔性旋翼。1990年代中期,中航工業(yè)直升機(jī)所開始了對無軸承旋翼的探索。“國外的直升機(jī),只要看到旋翼,就知道是哪家公司的。而我們的直升機(jī)缺乏這樣的特色和辨識度。我們研究無軸承直升機(jī),一方面是提升技術(shù),融會貫通,更重要的是要?jiǎng)?chuàng)建自己的品牌。”直升機(jī)所旋翼技術(shù)專家胡和平說。( n7 E6 w! E8 i. @2 _( J0 L
“三步”形成研制能力
- ~# Q3 A# r& W6 N# J2013年4月,直升機(jī)所項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)順利通過全尺寸無軸承旋翼原型樣機(jī)的詳細(xì)設(shè)計(jì)評審,標(biāo)志著無軸承旋翼技術(shù)的成功應(yīng)用進(jìn)入了最后的攻堅(jiān)階段。目前,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行全面的飛行試驗(yàn)驗(yàn)證,為后續(xù)型號應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
* r: V: f x0 V胡和平已與無軸承旋翼相伴近20年,回憶過往的研制究經(jīng)歷,他的感覺是舉步維艱。從技術(shù)基礎(chǔ)研究、立項(xiàng)論證,到地面部件和裝機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證、飛行試驗(yàn),其難度不亞于一個(gè)型號研制。無軸承旋翼技術(shù)含量高,在結(jié)構(gòu)大大簡化的同時(shí),卻使得支撐旋翼設(shè)計(jì)的氣動(dòng)和動(dòng)力學(xué)分析變得異常復(fù)雜。鑒于研制經(jīng)費(fèi)和技術(shù)難度,直升機(jī)所采取“總體規(guī)劃、分步實(shí)施”的研究思路,分三步走形成無軸承旋翼研制的工程能力。
' C4 y2 G) K, ?! m" ^6 g) M% Z q新旋翼在立項(xiàng)研究之初,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人就指出,不但要追趕上國際先進(jìn)旋翼技術(shù),更要立足于具體型號的未來發(fā)展需求,以預(yù)研技術(shù)與型號應(yīng)用無縫銜接為目標(biāo),最終實(shí)現(xiàn)無軸承旋翼技術(shù)在直升機(jī)型號上的成功應(yīng)用。
3 _. k) J9 N3 H- e3 i“剛開始時(shí),也就是‘十五’期間,我們從無承軸尾漿入手開始研究,正好當(dāng)時(shí)有對外合作項(xiàng)目,可以讓前沿性的研究與具體的型號結(jié)合起來,一干就是七八年。”胡和平回憶說,那個(gè)階段主要是對無軸承尾槳技術(shù)和無軸承模型旋翼進(jìn)行理論研究,但與無軸承旋翼技術(shù)的真正掌握以至在直升機(jī)型號上的成功應(yīng)用仍然有較大差距,在理論計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝制造、試驗(yàn)技術(shù)上還存在許多未知的難題,每一項(xiàng)都是異常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
' ~9 _7 l* o, N8 S$ x( d0 `“十一五”期間,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)開展了無軸承旋翼技術(shù)基礎(chǔ)層面的研究,以及一些典型件的試驗(yàn)和驗(yàn)證。“十二五”期間,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在系統(tǒng)級層次上進(jìn)行無軸承旋翼技術(shù)的地面部件和裝機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證,探索以現(xiàn)有機(jī)型為平臺展開,業(yè)已形成正式的無軸承旋翼原型樣機(jī)三維電子數(shù)字樣機(jī),進(jìn)入了旋翼原型樣機(jī)的試制與試驗(yàn)階段。5 f4 V6 g: S+ a6 Y* ~7 r+ ], O
在全尺寸無軸承旋翼研制總體方案論證期間,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)充分考慮驗(yàn)證平臺直11的未來發(fā)展,瞄準(zhǔn)直11高原型機(jī)的需求制定研制方案,通過此項(xiàng)目研究,探索一條預(yù)先研究與型號研制平滑過渡的技術(shù)路線,保證了項(xiàng)目的順利進(jìn)展。- g) Q) R3 y0 \3 R
年輕活躍的預(yù)研團(tuán)隊(duì), r+ W* y( d) p8 }" q! t
以直升機(jī)所旋翼系統(tǒng)研究室尾漿和旋翼動(dòng)力學(xué)組為主力,承擔(dān)了無軸承旋翼研究任務(wù),“那時(shí)我是組長,這個(gè)團(tuán)隊(duì)匯聚了很多有思想、有個(gè)性的年輕人。本來就是創(chuàng)新性的工作,大家時(shí)常也會有海闊天空的想法,那種探討問題的氛圍非常濃郁!焙推秸f。* f: t9 l5 f6 N/ J( ^! O
研究所型號任務(wù)非常繁重,從事無軸承旋翼前沿課題研究的人員經(jīng)常接手其他型號科研工作,胡和平戲稱為“游擊隊(duì)打運(yùn)動(dòng)戰(zhàn)”,為此也想了很多辦法!皩τ趶氖聼o軸承旋翼研制的設(shè)計(jì)員,首先安排上崗培訓(xùn),詳細(xì)說明項(xiàng)目的研制背景、歷程、困難和存在的技術(shù)問題!焙推秸f,不論是強(qiáng)度還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),每個(gè)階段的工作完成后,大家會在一起研討工作思路,每個(gè)年輕人介紹經(jīng)驗(yàn)和想法,并邀請專家進(jìn)行點(diǎn)評,對工作中出現(xiàn)的問題提出幾種解決方案,由年輕人分別設(shè)計(jì)和實(shí)施,從中分析比較,提升能力。
9 p( Y; Y2 ^* H0 b# k- X這是研制團(tuán)隊(duì)的發(fā)展思路。根據(jù)實(shí)際情況廣泛吸納年輕人,發(fā)揮他們思想活躍、創(chuàng)新意識濃厚、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的優(yōu)勢,又針對其經(jīng)驗(yàn)不足的共性,安排專業(yè)組長指導(dǎo)、技術(shù)專家把關(guān)。
1 j! ]1 w& h! T7 C8 q設(shè)計(jì)員熊紹海和陳伏船剛?cè)胨烷_始參與無軸承旋翼的研制,在柔性梁構(gòu)型的選擇和布置中,胡和平指導(dǎo)他們搜集資料并分析解讀,為無軸承旋翼的研制提供了很多有益經(jīng)驗(yàn)。這幾年,“技術(shù)創(chuàng)新沙龍”也是研制團(tuán)隊(duì)探討交流的有效平臺,年輕人在一起碰撞創(chuàng)新火花,先后自主完成了無軸承旋翼氣動(dòng)、動(dòng)力學(xué)分析的理論研究、無軸承旋翼的詳細(xì)設(shè)計(jì)、旋翼試制以及多項(xiàng)無軸承旋翼的重要試驗(yàn)。
4 t |' _& d& }+ d+ {! o“再苦再難我們都要堅(jiān)持,因?yàn)槲覀兿胍凶约旱臇|西,有自己響當(dāng)當(dāng)?shù)钠放。”胡和平對未來充滿自信。, _3 C7 Z) _' e6 W2 |9 t" ^# j
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