基于民机化发展的直升机技术创新与发展

基于民机化发展的直升机技术创新与发展

中国直升机企业的发展历程航空工业设计研究院是中国航空工业集团公司的成员单位，由中国航空工业集团公司指定。它是一家大型综合性研究机构，正在研究航空武器的开发和机器技术。1969年。现在，他们在天津、江西景阳和江西鄱阳建立了研究办公室、试验和实验基地。占地面积近3700亩，拥有22个专业领导层和2800多名员工。包括9名国家级专家、3名集团公司首席技术专家和2名国家“100万人”。14个国家国防系统“711人才”拥有130多名科学家和500多名高级工程师。直升机所以科学发展观为统领,按照军民融合的发展方针,大力实施中航工业“两融、三新、五化、万亿”发展战略,秉承“引领直升机技术进步,推动直升机产业发展”的崇高使命,树立“全球视野、国际标准、开放合作、自主创新”的发展理念,努力打造国际一流直升机研发机构。40多年来,直升机所不断提升自主创新能力,成功研制了第一架海军运输型直升机、第一架武装直升机、第一架多用途轻型直升机、第一架舰载反潜直升机、第一架陆军运输型直升机、第一架大型民用直升机、第一架轻型通用直升机,一次次填补了中国直升机发展史上的空白。近10年,直升机所进入了快速发展时期。2010年,直-10武装直升机设计定型,直-10型号的研制是我国直升机科技工作者前所未有的自主创新历程,攻克了一系列直升机关键技术,实现了从跟踪仿制到自主创新的巨大跨越,大幅缩小了我国直升机技术与世界先进水平的差距,推动国产直升机迈上了井喷式发展之路,中国直升机产业悄然崛起,形成了“军民融合、一机多型、一型多版、系列发展”的产品谱系和迅猛发展的态势。目前,直升机所基本具备了自主研制国际第三代直升机的能力,直升机工业具备了完整的主机、传动系统、发动机、复合材料、配套系统及武器研发体系,站到了与国际同行平等合作、同台竞技的舞台。直升机所获得国家级科技进步奖、发明奖30多项,部省级科技成果奖300余项,荣获了国庆60周年阅兵重大贡献单位、中央企业先进集体等国家和部省级荣誉近300项。直升机所被党和国家领导人赞誉为“中国直升机研究发展中心”、“中国直升机摇篮”。直-10是世界上最具内容的武装直升机直-10是中航工业直升机所担纲、我国自主研制成功的第一种攻击直升机,实现了我国直升机行业从测绘仿制、改进改型、参考设计到完全自主研发的历史性跨越,是我国自力更生、自主创新的又一重大科研成果。直-10的研制历经12年,在无原准机情况下,参研人员坚持“协同集成、自主创新、重点跨越”的方针,突破了总体、气动、结构、隐身、抗弹、耐坠、信息化作战一体化综合优化设计、三大动部件地面联合试验等一系列重大关键技术,实现了国产直升机研制的全面自主创新,使我国直升机整体研发能力向前跨越了20年,在2012年珠海国际航展和2013年天津直升机博览会上,直-10、直-19、AC系列民用直升机的公开亮相,舆论好评如潮,有国际知名媒体报道,直-10是世界上最现代化和最具战斗力的武装直升机之一。媒体引述欧美专家认为,直-10在综合性能上可与美国阿帕奇相媲美,达到了世界一流水平。直-10以战场火力支援为主要使命任务,配装具有完全自主知识产权的先进涡轴发动机,具有良好的飞行性能和超低空机动性能,火力突击和战场生存能力强;可配挂多种对空、对地精确制导武器,具备昼夜间作战能力;人机工效好,可靠性、维修性高,保障资源完整先进。直-10的诞生为我国陆军插上了翅膀,促进了陆军航空兵“全域机动、立体攻防”的战略转型,成为陆军适应新时期军事变革的重要装备、陆军航空兵的主战机种。直-10设计定型后,开始批产交付部队,迅速形成战斗力。在2013年天津直博会上驾驶直-10上演“筋斗”、“螺旋升降”、“俯冲旋转”等惊险飞行动作的陆航风雷飞行表演队队长李魁元说,世界上任何一款武装直升机能飞行的动作,直-10都能完成。直-10列装部队后,部队承担的任务更加多样化,克服了陆军装备的“软肋”。近年来,直-10参与了“砺剑-2013”等50多次军事演习,表现了强大的火力打击能力,受到部队的高度赞誉。ac连续发展,ac三大挑战2010年、2011年,AC313直升机两度飞赴青藏高原进行试飞。2011年9月2日,国产大型民用直升机AC313在青藏高原成功飞到海拔8472米的高度,刷新了国内直升机飞行升限新的纪录,显示了国产直升机卓越的飞行性能。2008年汶川地震发生后,国产直升机由于技术性能受限而不能高效地参与高海拔地区的救灾行动,直升机人为此痛心不已。直升机所与中航工业昌飞携手合作,自主投入,快速启动了高原型民用直升机的研发,凭借雄厚的技术实力,2010年3月,AC313直升机首飞成功。AC313是我国第一个完全按照适航条例和程序进行研制的大型运输直升机,反映了我国直升机技术水平和性能的巨大进步,实现了关键技术新的突破,如传动系统可满足30分钟的“干运转”安全性要求;燃油系统和机体结构可满足抗坠毁及雷击安全性要求;驾驶员和乘员座椅通过了抗坠毁动态安全测试;机体结构、操纵系统及旋翼系统可满足鸟撞安全性要求;机载设备可满足雷击和高强辐射场防护设计要求;座舱布局可满足乘员应急撤离安全性要求;旋翼和复合材料结构可满足基于损伤容限疲劳评定要求;机械系统可满足高能转子破裂防护设计要求。AC313直升机以复合材料球柔性旋翼系统、发动机全权限数字化电子调节控制、大面积复合材料结构、综合化航电系统、数字化设计制造和最新适航安全性标准等为标志,实现了我国大型运输直升机整体技术水平由第二代向第三代的跨越。由于注重使用维护细节设计、寿命可靠性设计和保障性设计,在全寿命周期使用经济性方面,AC313直升机与以往机型比较都取得了长足的进步,可在高温、高寒气候条件下以及高原、山区、海上等复杂地区飞行。2012年1月5日在北京人民大会堂,中国民航局向直升机所颁发了AC313直升机型号合格证。为充分满足市场运营要求,直升机所于2008年启动AC313直升机AEG审查工作,取得丰硕成果。AC313直升机显示了广阔的市场前景和较强的市场竞争力。u8无人直升机未来,直升机的无人化将成为一种发展趋势。无人直升机具有垂直起降、起飞着陆场地小、适应性强、空中悬停、机动灵活、任务能力广泛、造价低等功能特点和应用优势,因此受到了广泛的青睐。历经10年努力,直升机所逐渐突破无人直升机发动机控制、悬停控制、中速飞行、自动起降等一系列关键技术。飞控系统是无人机的核心,直升机所的科研人员已掌握其设计原理,并自主开发了集成软件,使无人机自动化水平得到极大提升,综合性能达到国内领先水平。U8是直升机所研制的第一种无人直升机,倾注了广大科研人员的心血。经过7年技术攻关,完成了U8无人机的全部设计、试制、试验和试飞工作。U8无人机具有人工、程序和自主飞行控制功能,可实施自动起降、大机动、大速度、预设航线、超视距等飞行,具备了发动机安控、测控失效、传感器融合等故障应急处置能力,悬停抗风能力达到每秒8~10米,具有较高的控制精度和飞行安全性能。U8无人机最大起飞重量为230公斤,任务载荷达到40公斤,最大平飞速度每小时150公里,续航时间3小时,使用升限3000米,控制半径100公里。2006年10月,首架U8无人直升机机顺利完成总装交付,2011年6月,U8无人直升机圆满完成从海拔1000米到3000米的高原试飞,同年12月通过技术鉴定。专家评价,U8性能优良、技术先进、使用方便、实用性强。未来数年内,直升机所将实现中、轻、超轻型的全系列发展目标。目前,中航工业直升机所开发的无人直升机平台基本实现了系列化,已经开发的型号平台有75公斤级、200公斤级、300公斤级、500公斤级和1吨级,形成了军用、警用、民用等各类产品,其中500公斤级无人直升机的最大任务载重为100公斤,最大平飞速度每小时180公里,续航时间6小时,使用升限3500米,控制半径150公里;1吨级无人直升机最大任务载荷150公斤,最大平飞速度每小时220公里,续航时间5小时,使用升限4000米,控制半径200公里,装载必要的设备后,可满足各种任务需求。这些无人直升机产品走向军民用市场,标志着直升机所无人直升机产业发展迈上了快车道。为开拓市场,几年来,直升机所的无人机产品参加了众多大型展览。2010年6月,U8无人直升机高调亮相“尖兵之翼——第三届中国无人机展览会”,2012年6月,在“尖兵之翼——第四届中国无人机大会暨展览会”上,直升机所展示了三款自主研发的无人直升机,中央电视台等众多媒体这些无人机产品进行了广泛报道,2013年11月,U8E无人直升机参加阿联酋迪拜航展。直升机所将无人机产业作为未来发展的重要基础,从战略高度加强了无人机的研制和市场开发,国产无人机的广泛应用,飞出国门指日可待。我国直升机产业的发展现状直-10武装直升机、AC313大型民用直升机等一批具有第三代世界先进水平的国产直升机的横空出世,让世界看到了中国的直升机研发实力,我国直升机技术水平已然与世界接轨。我国直升机工业的起飞或许要“感谢”上世纪90年代初的海湾战争,那场现代化战争令武装直升机尽显风采。而今天,中国终于拥有了能够与美国“阿帕奇”、欧洲“虎”相当的“霹雳火”,这是直升机所的骄傲,更是中国人的骄傲。为早日建成国际一流直升机研发机构,直升机所坚持把自主创新作为直升机技术发展、型号研制的基石,加快建立完整先进的直升机自主研发体系。在中航工业“两融、三新、五化、万亿”发展战略引领下,直升机所立足直升机产业未来的发展需求,以提升直升机的研发能力为目标,梳理直升机技术体系现状,明确发展方向,突出重点,集中力量,开展关键技术、核心技术攻关,通过综合集成,突破和提升直升机整体技术水平。通过数十年的型号研制实践,直升机所逐步建立起与国际先进水平接轨的直升机研发手段,拥有了完整的能够覆盖13吨级以下军民用直升机的设计、试验手段和设施,构建了可以满足直升机全部专业需要的直升机研发平台,使直升机总体和升力系统综合设计能力、试验验证能力、综合保障能力大幅提升,形成了支持数字化研制体系的通用基础环境,为实现直升机产业快速发展提供了强有力的保障条件。多年来,直升机所瞄准世界直升机技术发展方向,进一步加强了直升机基础技术研究,“十二五”期间,重点突破制约发展的技术瓶颈,形成自主研发第三代直升机和批生产系列直升机的能力,建立完整的直升机研发、保障体系,完善大、中、小直升机型谱。到2020年,突破第四代直升机关键技术,具备自主研发第四代直升机的能力,进一步完善直升机研发、保障体系,提升自主创新能力和国际竞争力,形成重、大、中、小、轻直升机型谱,进入世界直升机产业第一梯队。到2030年,突破和掌握高速新构型旋翼飞行器