7月23日,中國民用航空適航審定中心組織召開了水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600(以下簡稱AG600)審定試飛前型號合格審定委員會會議,AG600獲簽首個型號檢查核準書(TIA),為后續完成適航取證奠定了堅實基礎。
作為中國大飛機家族的一名重量級選手,AG600一直備受關注,被軍迷稱為中國大飛機“三劍客”之一。
早在2009年,AG600項目就正式立項了,此后幾經波折,在2017年底完成首飛,如今,它又迎來新的進展。那么,我們為什么需要AG600?
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國際頂級水平
我國已經有了C919和運-20,為什么還需要AG600?
從定位來看:C919類似于波音737,主要用于民航客運;運-20主要用于戰略運輸,同時,有潛力改造成為空中加油機和預警機;AG600則是為了滿足我國應急救援體系和國家自然災害防治體系建設迫切需要,承擔海上搜救和森林消防等任務。
不同的定位帶來不同的設計思路:C919為了獲得較好的經濟性,選擇了相對修長的機身,有利于降低油耗;AG600需要貨艙來搭載人員和物資,因而機身設計上會略微粗壯一些,但是又比運-20小一圈,因為不需要那么大的載貨量。
AG600最突出的地方是船型“下半身”,這使得它具備運-20和C919都沒有的功能——水陸起降能力。只要有一塊長1500米、寬200米、深2.5米的水域,AG600就能自由起降。
裝載有4臺渦槳6發動機的AG600,在國際上處于什么水平?
2024年7月17日,AG600在陜西蒲城縣進行試飛。新華社記者 邵瑞 攝
目前,國際上的水陸兩棲飛機主要有俄羅斯的別-200、日本的US-2、加拿大的CL-415。我們先從外形尺寸、最大起飛重量、最大巡航時速和最大航程等指標對這四者進行比較:
中國的AG600最大起飛重量為53.5噸左右,機身長36.9米,翼展39米,機身高12米,最大巡航時速500公里,最大航程在4500公里左右。
俄羅斯的別-200最大起飛重量為36噸左右,機身長32米,翼展32米,機身高8.9米,最大巡航時速700公里,最大航程在4000公里左右。
日本的US-2最大起飛重量為43噸,在陸地起飛的最大起飛重量為47噸。機身長33.4米,翼展33.1米,機身高9.8米,最大巡航時速480公里(最大飛行時速560公里),最大航程在4500公里左右。
加拿大的CL-415最大起飛重量為20噸左右。機身長近20米,翼展28米,機身高9米,最大巡航時速376公里,最大航程在2500公里左右,屬于輕量級選手。雖然CL-415在商業上表現不錯,但畢竟在尺寸、飛行時速、最大起飛重量等硬參數上與AG600和日本US-2差距較大,因而在性能比拼中率先出局。
就飛機的最大起飛重量和尺寸來看,中國的AG600是當之無愧的世界第一。
從巡航時速上來看,俄羅斯的別-200排在第一,中國AG600與日本US-2不相上下。不過,別-200采用的是渦扇發動機,這使得它可以獲得較高的飛行速度,但是其起降時應對惡劣海況的能力則受到一定影響。這應該也是別-200曾經獲得過俄羅斯國內上百家訂單,但至今實際生產量沒超過兩位數的原因之一。
此外,水面起降抗浪高度也是考察水陸兩棲大飛機的重要指標。
2023年4月26日,AG600在湖北荊門市進行水上試飛(資料照片)。新華社發
AG600的水面起降抗浪高度指標是2米,日本的US-2則為3米。不過,US-2的指標恐怕有注水嫌疑——2015年4月,日本海上自衛隊一架US-2在訓練中起飛失敗,發生機體損壞、浮筒折斷、一個發動機脫落的嚴重事故,據新聞報道,當時的海浪高度小于3米。參考這幾年日本鋼鐵、汽車、化工等行業造假新聞屢見不鮮,US-2的技術指標很可能也存在造假嫌疑。考慮到AG600的后續改進潛力,水面起降抗浪能力不會低于日本US-2。
從運載能力來看,AG600的最大起飛重量和機艙容積都比日本US-2大,AG600能搭載50人,日本US-2只能搭載20人。
最重要的是,AG600的國產化程度非常高,比如航電設備中的核心器件實現國產化,發動機也是國產的渦槳6。作為對比,US-2的航電設備國產化率為60%左右,發動機也是進口的英國的羅爾斯·羅伊斯AE2100J發動機。而且,由于問世比US-2要晚,再加上這些年中國電子工業的巨大進步,AG600擁有比US-2更好的航電設備。
綜上,AG600是處于國際頂級水平的水陸兩棲飛機。
2
可上天,可下海,可滅火
就具體功能來說,AG600可謂是“海陸空多面手”。
首先,AG600具有非常強的水上救援能力。一般情況下,海上救援的黃金時間為12小時。
因為,即便在有救生衣的情況下,當海水溫度處于10℃到15℃時,落水者僅能在1到2小時里保持清醒意識;當海水溫度低于10℃時,普通人在30分鐘后就會失去意識。“泰坦尼克號”沉船時,上千人落入北冰洋,大部分人在10分鐘內就因低溫失去生命。
此外,落水人員還面臨著鯊魚等海洋生物的威脅。因此,海難救援必須與時間賽跑。
救援船艦搜索,效率較低。直升機搜索的效率高于船艦,但它只能完成近海搜救,超過500公里的半徑距離就“鞭長莫及”了。此外,直升機能搭載的人數有限,這也會拖慢救援的進度。
2006年2月2日晚,埃及一艘名為“薩拉姆98”號的客輪在駛離沙特阿拉伯西部杜巴港大約62海里(約114公里)時失事。該船載有1400多名旅客和船員,截至2月4日,只有448人獲救,190多人的遺體被找到,800多人失蹤。
“薩拉姆98”號的航線一共是120海里(約222公里),失事地點距離沙特和埃及海岸都不遠,可是,救援船只在10個小時之后才到達,除了惡劣的大風天氣,船只的性能不足拖延了救援進度也是一大原因。
2024年7月17日,在陜西蒲城國家民機試飛基地,AG600M飛機準備進行試飛。新華社記者 邵瑞 攝
相比之下,AG600優勢明顯:
最大航程達4500公里,最大救援半徑可達1600公里,可覆蓋中國大部分海域及專屬經濟區,特別是海難多發的內海主航道;最大巡航速度為500公里/小時,前往1000公里之外的海難事發地來回只需要4個小時,能夠趕上黃金救援時間;一次可以搭乘不少于50人;能在海浪高達2米的情況下自由起降,能夠適應我國南海75%-80%的自然海況。
其次,AG600在森林消防方面具有很大應用潛力。
2022年,重慶發生山火,當地政府組織1500人參與救援,出動挖掘機21臺持續加寬防火隔離帶,重慶市航空救援總隊出動直升機參與救援,噴水1000余噸,經過數日奮力撲救最終將火場明火全部撲滅。
在這次滅火工作中,直升機發揮了重要作用,但也暴露出一些短板,比如載水量相對有限,投下去的水彈對于森林大火來說“杯水車薪”。直升機的航速較慢,二次投遞時,一次投遞的水彈效果已然被大火吞沒。
相比之下,AG600滅火效率要高于直升機,它可以在首次投水結束后,20秒內完成重新汲水12噸,隨后再次飛往火場滅火,實現二次投水,大幅提升了滅火效率。一旦AG600大量用于消防事業,將大幅提升滅火效率,更好地保護人民群眾和消防員的生命安全。
此外,AG600還有一定的改裝潛力。根據不同任務的需要,AG600可以改裝成電子戰、海洋環境監測與保護、資源探測的機型。這對于中國的環境保護及資源探測意義重大。
值得關注的是,2022年第十四屆中國航展上,AG600M驚艷亮相,全面展示了滅火任務系統功能。AG600M是AG600系列的滅火型,最大起飛重量60噸,最大載水量12噸,最小平飛速度220公里每小時,航程4500公里,具備優越的低空、低速、短距起降性能。
2022年11月8日,AG600M在第十四屆中國航展進行飛行投水演示。新華社記者 劉大偉 攝
3
全國一盤棋
如今的AG600破繭成蝶,但其研發過程非常曲折。
早在2009年,AG600項目就正式立項了。起初,中國曾尋求過國外技術合作,但被國外企業拒絕。這迫使中國走上了全國大協作的自主研發之路,其中中國航空工業旗下的諸多直屬公司貢獻頗多。
中航工業成飛承接了AG600機頭(機頭包括飛機座艙、前起落架艙等結構,共有5200余個零件)大部件的研制任務,2014年初開始接收設計數模,2015年3月17日交付。
中航工業西飛負責AG600中機身的研制工作,2014年底完工,2015年3月交付。
中航工業陜飛承接了AG600中后機身、后機身段的研制工作。根據之前研制運-8、運-9等機型的經驗,陜飛攻克了復雜船體結構裝配工藝和大型機身蒙皮多層化銑等技術難關,完成了承擔的大部件試制工作。
中航工業哈飛成功研制出滿足AG600所需求的浮筒,自2012年開始設計論證,耗時3年完成任務。
中航工業通飛華北公司則完成了包括AG600主起落架護板、系統散件、鐵鳥試驗件、主起落架護板落震試驗件、滑油箱試驗件、鑒定試飛改裝系統件等在內的試制任務。
中航工業通飛南方公司承擔發動機的研制工作。
中航工業通飛華南公司負責整機裝配工作。
2022年11月7日,工程師在珠海中航通飛華南飛機工業有限公司AG600M總裝線上進行發動機總裝作業。新華社記者 劉大偉 攝
在全國大協作模式下,國內各單位完成了5萬多個結構及系統零部件、近120萬個標準件等的設計和制造。
C919初期采用美國航空發動機,在航電方面與國外聯合研制,運-20初期搭載俄羅斯發動機,而AG600在這兩方面均實現了高度國產化。
對于AG600際遇的變化,曾任中航工業通飛公司總經理的曲景文這樣感慨:“我們曾經尋求過(國外)技術合作,都被拒絕了,當我們的這款產品已經進入到今天的時候,相關(國外)公司主動來找我們,要求技術合作。當你沒有的時候,什么都拿不到,當你有的時候,一切都改變了。”
2017年12月24日上午9點40分,中國自主研制的AG600水陸兩棲飛機成功首飛,7年后,AG600獲簽首個型號檢查核準書,標志著它正式進入中國民航局審定試飛階段。
2022年11月7日,工程師在珠海中航通飛華南飛機工業有限公司AG600M總裝線上進行總裝作業。新華社記者 劉大偉 攝
也許有人會奇怪,2017年就首飛了,為何至今依然沒有大批量生產,而只是獲簽首個型號檢查核準書。
其實,這是航空器研發嚴謹性的體現,飛機在量產前要經過型號合格審定、生產許可審定、適航合格審定,需要獲得型號合格證、型號設計批準書、型號認可證、部件設計批準認可證、生產檢驗系統批準書、適航證、出口適航證、外國適航證認可書等一系列認證,標準細致,流程復雜。正是這些繁瑣的標準,保障了航空器的安全。
AG600填補了中國在大型水陸兩棲飛機上的技術空白,同時打破了西方國家的壟斷,讓中國成為全球少數擁有自主研發大型水陸兩棲飛機能力的國家之一。
一直以來,有些人經常將中國暫時未掌握的技術稱為“工業明珠”,比如過去的圓珠筆尖、大飛機,現在的芯片、光刻機。相信隨著中國制造業轉型升級,“工業明珠”會越來越少。
參考資料:
1.《大國重器》第八集|中央電視臺與工業和信息化部聯合制作的大型工業紀錄片
2.專訪“鯤龍”水陸兩棲飛機總設計師黃領才:上天入海 有我“鯤龍”|中國青年報
3.“鯤龍”AG600的總設計師黃領才:上天入海 有我“鯤龍”|《開講啦》
4.中國大飛機三劍客蓄勢待飛|科技日報
5.十年礪劍鑄魂,AG600羽翼之上的跨越|中國航空報
作者:鐵流;來源:瞭望智庫微信號
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