品牌故事
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AC313首飞:使命与奇迹
  • 来源:中航工业昌飞
  • 发布时间:2016-09-18

——AC313大型民用直升机诞生历程及前景展望

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       我国直升机工业在50年的发展岁月中,从无到有,从小到大,从仿制到自主研制,是一段艰难但奇迹不断的难忘历程。一个个奇迹的出现实现着一架架直升机翱翔蓝天的梦想。如今,我国直升机产业规模和产品性能大幅度提升,自主创新能力不断增强,生产和应用取得较快发展。2009年6月,温家宝总理在湖南考察时指出,“让中小型飞机、各型直升机和大飞机一起,翱翔蓝天”。这是中央领导的期望,也是中航工业直升机公司的重任。
       2010年阳春三月,在碧山秀水的千年瓷都景德镇,在我国直升机科研生产基地,中航工业昌飞公司和直升机所,以振兴民族航空工业为已任,发奋图强,用行动创造着奇迹,书写了国内首架大型民用直升机—AC313成功首飞的华丽乐章,揭开了我国民族直升机发展史上崭新的一页。

责任和需求——催生了AC313


       2008年“5•12”汶川大地震,10余万同胞的生命倾刻间消失,国人震惊,世界震惊。救援,救援,不惜一切代价救援!我们以泪洗面,我们倾其所有,竭尽所能,直升机穿梭于崇山峻岭之间,架起了“空中生命线”。150余架直升机参加救援,其中民用直升机只有30架,不仅数量少且机型不配套。痛定思痛,是一种理性的反思。加速发展国产直升机的责任更显沉重,政府和民众对直升机的需求更为急迫,中国航空工业加快研制大型民用直升机的步伐更为坚定。
       汶川地震救援中,中航工业直升机公司旗下的昌飞公司生产的直8型机共10架英勇起飞,为灾区运进了大量物资,并且抢救出许多受灾受伤的群众,被灾区人民亲切地称为“吉祥鸟”。但与大显身手的国外直升机相比,凸现了国产直升机数量严重不足、性能比较欠缺等问题。我国的民用直升机以中小型为主,高原型、重型几乎是空白,高性能大中型也不多。看着抗震救灾的直升机大部分都是国外进口型,以“航空报国,强军富民”为宗旨的中国航空儿女深深感受到责任与压力。中航工业直升机公司总经理王斌说:我和我的团队深知,国防建设离不开技术先进、性能优良、可满足不同军事需求的军用直升机;国家应急救援更是需要适应我国气象地理条件、吨位搭配合理、专业设施配套完善且不受外界因素控制的民族直升机产业的强大支撑;国有重托,民用期盼,以当仁不让、舍我其谁的气魄,加快发展民族直升机产业,是我们始终如一的追求和使命。在救灾一线维护直8型机正常飞行的过程中,中航工业昌飞的干部职工,目睹着直8型机为灾区人民带来生的希望,内心更加坚定了“研制大中型先进民用直升机,赶超世界直升机发展水平”执著信念。
       中航工业副总经理、中航工业直升机董事长李方勇指出,作为中国直升机制造业的主导者,中航工业直升机公司致力于为通用航空公司提供价格合理、性能优良且具有较强盈利能力的民用直升机,以市场需求为牵引研制产品,以客户需要为目标提供服务。同时要建立统一的直升机技术支持和维修网络,形成覆盖面更大、服务更深入的售后服务体系,确保直升机在通航运营中的出勤率和使用质量,降低客户的运营成本;整合旗下的通航运营资源,发挥中航工业遍布祖国南北的机场和保障条件的优势,形成直升机通航运营的核心力量和网络化服务体系,拉动和培育直升机通航运营市场,促进其快速发展;研制超轻型民用直升机,组建直升机驾驶学校,向热爱飞行的人们提供开放式的培训,并努力降低培训成本;采取灵活、多元化的直升机管理体制和使用机制,采用租赁(包括小时租赁)、委托、联合采购等方式,为有直升机使用需求的机构和个人提供更多的选择。
       重任在肩,责任在肩,行动就是无声的誓言。针对国家民用直升机现有的型号情况,适应我国救援体系建设和国民经济发展的需求,中航工业昌飞公司和直升机所开始加速自主研制步伐。从调研、讨论到决策,从设计、研制到组织生产,各个环节、各个方面,都是以时不我待的精神、精益求精的态度,齐心协力同圆中国梦。就是在这样的背景下,一款各项性能达到世界先进水平的全新大型民用直升机——AC313直升机脱颖而出。该型直升机适用于通用航空领域、准军事领域,可以执行人员或货物运输、森林防火、抢险救灾、医疗救护、搜索救援、海上石油服务、旅游观光、公务飞行等任务。

创新和拼搏——成就了AC313


       在“一机多型、系列发展、军民结合、寓军于民”的思想指导下,中航工业直升机公司已经形成了比较完备的科研生产体系,目前拥有自主研制的直8、直9、直11三个平台、30多种直升机型号。其中,直8和直11两个平台都在中航工业昌飞公司生产。直8型机从二十世纪七十年代中期开始研制,历时近10年,直到八十年代中期才首飞成功;直11型机于1989年开始研制,历时5年实现首飞成功。进入新世纪以来,我国直升机产业发展紧紧围绕市场需求,坚定不移地走军民融合式发展道路,形成了“探索一代、预研一代、设计一代、生产一代”的产品格局。中航工业昌飞也迅速跨入数字化、集成化和专业化的现代化科研生产轨道,直升机的研制生产能力取得跨越式发展,其高速数控加工技术创新能力处于国内遥遥领先的地位。
       AC313大型级民用直升机最大起飞重量13.8吨,完全依靠国内技术创新,采用数字化协同设计和制造手段,从详细设计开始,历经零部件制造、部装、总装,直至完成地面运转试验,并经适航全程跟踪目击和审查,仅用了不到1年的时间,就完成了样机试制,达到首飞状态,创造了我国民用直升机研发过程的奇迹。
       追寻AC313的研制历程,我国航空儿女激情进取、大胆创新、奋力拼搏的事迹令人感动。
       2008年12月23日,昌飞公司召开动员大会,认真学习中航工业AC313型机适航取证第一次领导小组会议精神,成立了AC313型机适航取证工作领导小组,公司董事长、总经理余枫亲自担任领导小组组长。
       12月25日,中国航空工业集团公司在景德镇召开现场指挥部第一次工作会议。要求所属各成员单位按照重点工程管理要求,严格落实责任制,强化计划管理与督促检查,每月定期向指挥部书面报告适航取证和研制工作进展情况和下一步工作安排。
       12月26日,昌飞公司在景德镇召开了AC313型机供应商大会,与成品供应商达成了“四共”原则,即共同投入、共同开发、共担风险、共享市场,从机制体制上保证了航空产品供应链的顺畅,为AC313严格按节点生产铺平了道路。
       2009年元旦刚过,中航工业昌飞公司新年的第一件事就是抽调各专业的骨干成立了专门的AC313技术团队。一季度,完成了一级网络图及工艺总方案编制并通过评审;开展了短翼、尾门等新研部件设计方案图纸的工艺性审查;完成了各部件系统装配协调方案的编制;完成了零件工艺、铆接装配工艺及总装工艺文件编制,工艺准备工作全面告捷。
       第二季度,研制工作的重心转移到样机的结构件设计出图、设计图样工艺性审查、新增工装的设计制造等任务。中航工业昌飞公司和直升机所协同作战,边设计,边生产。作为生产单位,昌飞公司主动加强与直升机所的协调,制定并坚持每周日上午厂所联合工作协调会制度,加强厂所项目科研和适航工作的信息沟通、督促各设计室按工厂研制的实际需求出图、高效及时地解决研制过程中的技术问题。由于直升机所设计的机型较多,为了弥补AC313设计力量的不足,按照“以项目研制需求拉动直升机所设计进展”的思路,昌飞公司技术部门派出人员帮助直升机所直接开展AC313产品设计工作,组织精干的工艺人员全程参与到各个设计员的设计工作中,在设计的同时考虑到了包括原材料订货、工装设计制造及零组件工艺方案等并行开展工艺准备工作,最大限度地减少了设计反复,有效地缩短了生产准备周期,基本实现了样机设计与制造的无缝衔接。短短的3个月时间,完成了上构件、下构件、机头、总装等全部工装及模线样板设计与制造。
       第三季度,工作重心转移到机身的铆接装配与试制现场工作。昌飞公司铆装车间每天召开现场工作会,动态地掌握每天的工作进展、及时发现和处理存在的问题,出现缺件现象马上与主管部门沟通信息,坚持小问题不过日、大问题不过夜。针对现场不同的需求,公司采用应急生产、刚性节点、看板管理、条码管理等生产管理新模式,有效地促进了机身铆接装配按预定计划顺利推进,确保了样机试制按节点交付铆装。
       第四季度,工作重心转移到系统总装、成品供应、导管比试及试验、测试、首飞组织等工作。中航工业昌飞专门安排一名副总质量师全程协助配合适航部门对23项重点关注成品的适航审查工作,仅用了23天就完成了审查,并颁发了适航证。总装车间在成品供应严重滞后的情况下,创新管理、精心组织、特殊安排,顺利完成了AC313各系统的安装、调试和排故工作,按节点实现了直升机的总装交付。在试飞过程中,由于时间紧,地面工序、试验测试项目多,工作安排更是精确到了小时,许多工作安排到了每天的后半夜进行。2009年底,首飞前试验项目及相关测试,放飞技术评审、适航当局首飞前的适航审查等工作全部顺利完成。
       昌飞公司采用拉动式的生产方式,以结构铆装计划需求为牵引,有计划、有步骤地组织产品设计、工装设计制造及零件生产计划,在各方面能力有限的条件下,严格计划管理,采用时间节点倒退法,实现了大型直升机样机研制的高效率。
       团队成员的拼搏精神是型号高效率成功的另一重要经验。为了保证进度,昌飞公司工程技术部某团队成员几度从前一天的中午、工作通宵后到第二天中午才回家,困了当场打个盹,有事沟通协调当场叫醒。有位年青技术员,周日举办婚礼,第二天就赶来上班投入热火朝天的AC313研制工作。

技术和性能——展示了AC313


       AC313型机是我国第一个完全按照适航条例规定的要求和程序进行研制的大型直升机,也是我国自行研制生产的唯一一种大型直升机,填补了我国大型民用直升机生产的空白。AC313型机是典型的单旋翼带尾桨直升机,并列双驾驶构型,配装三台涡轴发动机,前三点不可收放式起落装置,最大起飞重量13.8吨,适合在海洋气候条件和其它各种复杂恶劣环境下使用,可实现野外一般场地起降,执行人员、物资的运输及搜索救援、抢险救灾等任务。
旋翼系统采用先进复合材料桨叶和钛合金球柔式主桨毂,机体为金属+复合材料结构,复合材料使用面积占全机的50%,航空电子系统采用国际通行的429数据总线,实现了数字化综合显示控制。
整机性能达到国际第三代直升机水平。突破的关键技术主要有:
● 传动系统满足30分钟的“干运转”安全性要求;
● 燃油系统和机体结构满足抗坠毁及雷击安全性要求;
● 驾驶员和乘员座椅通过抗坠毁动态安全测试;
● 机体结构、操纵系统及旋翼系统满足鸟撞安全性要求;
● 机载设备满足雷击和高强辐射场防护设计要求;
● 座舱布局满足乘员应急撤离安全性要求;
● 旋翼和复合材料结构满足基于损伤容限疲劳评定要求;
● 机械系统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比以往机型比较都取得了长足的进步。
就功能优势而言,AC313主要有七个特点:
       ——安全性高。装有三台发动机,在一台发动机失效的情况下可以继续飞行,在两台发动机失效的情况下可以就近着陆,大大提高了机上人员的生存概率。
       ——三防性能佳。严格按照防盐雾、防湿热、防霉菌标准设计,适合在海洋气候条件和其他恶劣环境下使用。
       ——空间大。客舱内有效容积23.5立方米,高1.83米,普通的中国人能在其中直立行走。装配了舒适的航空座椅和内饰,根据需要可改装成VIP公务机。
       ——运载能力强。用于货物运输时,舱内最多可载货4吨,或外部吊运5吨。用于人员运输时,最多可载乘员27名,或运送15副担架和一名医务人员座椅及工作台。舱内可选装手动或电动绞车,地板上留有系留装置,可方便装卸和固定货物。
       ——航程长。机内油箱满油最大航程900公里,携带三个转场油箱时,转场航程可增加到1400公里以上。
       ——操纵性能优。操纵系统设计巧妙,总距及纵横向操纵联动,辅以四轴自动驾驶仪,操作负荷小,飞行品质佳。
       ——适用范围广。可在-40℃~+50℃温度范围内正常使用,最大飞行高度可达6000米,能在海拔4500米的机场起降。
       AC313优化的机体气动外形、先进的旋翼桨叶翼型和配置,旋翼悬停效率高、尾桨抗侧风能力强,突破了我国大型运输直升机飞行性能限制瓶颈技术,具备了高原飞行能力,能更好地满足山区等复杂地区对直升机飞行性能的苛刻要求。

调研和分析——AC313市场前景喜人


        良好的市场需求是任何一项产品体现价值的根本。直升机作为投入大、技术高、生产周期长的现代化产品,容不得研制单位和生产企业有丝毫的马虎。中航工业昌飞公司未雨绸缪,在AC313研制生产阶段,组织市场调研小组走访了7家民用用户单位(交通部救助打捞局飞行调度中心、中国海监总队海监飞机管理办公室、国网直升机公司筹建处、国仁救援投资管理有限公司、中国飞龙专业航空公司、中信海洋直升机股份有限公司、珠海直升机公司)及1家警用用户和公安部装备财务局,开展调研,从民用市场、警用市场和外贸市场上进行综合分析,评估了AC313型直升机在未来20年的国内市场前景。
       AC313型直升机作为大型直升机,具有吨位适中、功能全、用途广等优势,可适用于通用航空领域、准军事领域的需求。
       ——林业部门使用直升机进行航空护林。利用直升机进行航空护林,不但可以及时发现火情,同时可以迅速机降或索降扑火人员,或直接洒水将火情消灭在初发阶段,将损失降低到最低。我国每年需航空护林面积大约7亿亩,30余个防火站,且巡护航线间空大,林区较分散,发现火情率在70-90%。“十一五”期间,国家在东北和西南地区加强航空护林的巡护航线密度,建设了30个护林站,95-100条巡护航线,每年约使用飞机和直升机75架,飞行5500小时。
       目前,林业部门、森林武警已购买8架直8消防灭火型直升机用于森林灭火、运送物资等,目前正在陆续交付森林武警部队。预计未来10-15年间我国需森林灭火型各类直升机180架,其中AC313直升机将是其主力机型,大约需求80架左右。利用直升机还可以执行偏远地区人员救护、物资和木材运送等任务,未来林业部门仍将是中国直升机的重要用户。
       ——在交通不便或难以修建固定翼机场的地方可以利用直升机从事短途运输服务。交通运输部门制定了数量较大的购买直升机计划,用于海洋打捞救生、交通运输,在“十一五”期间已开始实施。短途运输服务、海事救护,救生打捞需要大、中型直升机,预计未来10-15年间需大、中型直升机40架左右。
       ——抢险救灾。2008年四川汶川大地震给国家和人民造成了巨大的损失,抗震救灾的严峻事实,使人们痛感直升机数量不足。抢险救灾属国家突发应急系统,目前国家、各省市抢险救灾紧急救援中心相继产生,急需搜索救援、医疗救护、运输救灾物资的大、中型直升机,这个领域包括自然灾害和重大安全事故的紧急救援、紧急医疗救援、海事救援等。从直升机救援需求来看,在西欧发达国家如英、法、德国基本上每50公里就建立一个起降点,美国每200公里就建立一个起降点。按中国救援区域的需求,至少需要300个基地、1000架左右的轻、中、重型直升机。按10%的配比,这个领域未来10-15年间需要大概100架大、中型直升机。
       ——用于海上石油开采和勘探服务。我国通用航空业在海上石油开采和勘探服务方面已经远远超过通用航空在其他领域的应用。中国近海直升机飞行服务自20世纪80年代初发展至今,业务范围包括用直升机为海上石油作业提供人员、物资运输和搜寻救助等服务,中国沿海从海南岛至渤海湾约有14个机场为直升机飞行提供保障。现有中国海洋直升机专业公司、中国通用航空公司和中国南方航空公司珠海直升机公司等为我国南海西部、南海东部、东海和渤海海域的合作及海上石油的勘探开发提供支持。海上作业AC313型机三发构型安全性好,具有水上起降和漂浮能力,非常适用于海上作业。石油、天燃气公司目前已使用直升机进行海上石油平台和陆上石油的运输服务,并已制定计划,增加直升机数量和使用范围,进行石油勘探、运输服务等;海洋局需要大型直升机进行科学考察。预计未来10-15年间需大、中型直升机80架左右。
       ——电力部门用于高压线路的架设,设备吊装和布线、检测等。2008年南方雪灾给我们电力部门的输变电线路造成了巨大的损失,电力部门进行开发应用直升机进行电力勘探、高压线路的架设,设备吊装、布线、检测和电力巡线作业的呼声越来越高,这对AC313型直升机是一个良好的发展的契机,预计未来10-15年间需大、中型直升机大约30架。
——医疗救护。用于灾区、边远地区、交通不便的地方实施紧急医疗救护、伤病员转移。按目前中国医疗救援体系发展推算,预计近年来会建立中国的航空紧急医疗救援体系,AC313型机有足够的空间可方便地改装为空中手术台,实施空中手术。预计未来10-15年间需大、中型医疗救援直升机大约20架。
       ——城市服务也将成为未来通用航空应用领域的一个重要突破口。随着我国经济和现代化进程的发展,为了提高城市综合治理、公安、消防和海关快速反应能力,使用飞机、直升机已势在必行。国外在这一领域,直升机的使用程度很高,但在我国才处于起步和发展阶段。目前—些大中城市对通用航空服务的要求不断增长,围绕像公安、城市消防、紧急医疗救护等城市服务项目的通用航空作业飞行今后将会不断增长。预计未来10-15年间需大、中型直升机大约20架。
       ——航空游览正在成为一种新的时尚旅游项目,我国的航空游览有很大的潜在市场。我国旅游景区多,景区内景点多而分散,利用地面交通工具很不方便,而利用飞机观光景点则是适宜的。我国西北部的新、藏、青、甘、宁地区有许多旅游景点,如古丝绸之路、青藏高原、黄土高原、高原湖泊、大盐湖、大沙漠、黄河长江源头以及许多高山峡谷,也是航空旅游的最佳选择。
       虽然目前我国直升机空中观光,短途包机等项目还没有形成规模和产业,但随着国民经济发展,各项审批手续的简化,我国的直升机旅游市场近期会真正启动,在未来5—10年得到飞速发展,预计未来10-15年间需大、中型直升机大约20架。
       ---- AC313型直升机对于公安系统来说,用途广泛、需求迫切。主要用途包括人员和物资运输、城市消防等。在人员运输方面,迫切需要的是执行反恐任务,特别是在我国的南疆、西北边疆,反恐形势十分严峻。在城市消防方面,装备消防灭火设备的警用重型直升机可以直接实施城市灭火作业。未来10-15年间这个领域大致需要35架重型直升机。
       通过对国内民用直升机市场的分析,考虑中国市场的特点,结合我国通用航空事业发展状况,通过市场调查与市场推广显示,预计未来10-15年间,大、中型直升机在国内民用市场的需求量约为420架左右。
鉴于AC313属于大型直升机在2010年底才能取得民航适航证,考虑到目前国内空域还未开放,以及国产直升机民用市场成熟情况和国产直升机市场占有率,预计到2020年,AC313型直升机在国内民用市场的需求量为100架左右。
       在国际市场上,AC313在国际大、中型直升机市场具备多方面的竞争优势,现有多家国内外公司和机构有意购买和代理AC313型直升机,主要来自东南亚、西亚、非洲和南美州的客户。根据目前的信息预测,未来10-15年间,AC313型直升机的出口量将为38~42架。
       分析结果表明,到2020年AC313型直升机的国内外民用市场总需求140架左右。
       AC313型直升机的横空出世,必将为我国直升机产业发展和加速国防现代化建设增添巨大的力量,中航工业昌飞也将在丰富民用直升机产品格局的同时实现企业的转型升级。AC313承载了自主研发、技术进步、满足需求的多层使命,成为企业转变经济增长方式的生动实例。