品牌故事
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直十一,红土地上掠起的飞鹰
  • 来源:中航工业昌飞
  • 发布时间:2016-09-18

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        直十一,红土地上掠起的飞鹰

        中国直升机发展史上没有一个机种像直十一这样创造了这么多的全国第一:
        第一个自行研制并完全证”的直升机型号;
        从开始设计到实现首拥有自主知识产权的直升机型号;
        第一个获得“型号合格飞所用时间最短的直升机型号;
        使用出勤率最高的直升机型号;
        直十一已交付24架,累计飞行8000多小时,4万多架次,从江西红土地到青藏高原,从东方明珠到北国冰城,全国16个省市留下了直十一腾飞的雄姿,在实际使用和适航试飞中表现出良好的可靠性、维修性、安全性和舒适性。

(一)


        有一则材料提供了这样一组数字:美国拥有各类直升机2万多架,而我国只有几百架;美国每百万人口拥有民用直升机为40架,加拿大为56架,英国为15架,而我国只有0.06架;在军用直升机拥有量上,我国即使和周边国家相比也少得可怜,日本每万名军人拥有直升机数为26.4架,泰国为9.2架,蒙古为11.2架,而我国只有0.67架。在各国的直升机中2吨级左右的轻型直升机份额占有量为45%,而我国寥寥可数。
        看到这组数字不得不叫人心焦。
        与固定翼飞机相比,直升机有其独特的长处:垂直起落,不需要很大的机场,空中可以悬停,适合人员救护。
        中国的边境线很长,诸多边防哨所补给需要直升机,缉私禁毒、边防巡逻、森林防火、交通指挥、地质勘探、医疗救护、旅游观光、公务飞行等都需要直升机。
80年代中期,已经创建20多年的我国直升机行业,尚未走过一个自行设计研制新型号的全过程。开放中的中国、发展中的中国需要直升机,呼唤着直升机事业春天的到来。
        选择研制轻型机,尽快走完一个自行研制直升机型号的全过程,成为中国直升机设计研究所、昌河飞机工业集团公司夯实景德镇直升机基地发展基础,加快我国直升机事业发展的重要思路。厂所干部、职工在思考,上级领导在思考,心灵的撞击,终于迎来直升机事业的春天!90年代的第一个春天,总参、国防科工委、国家计委批准直十一型机研制任务书,总设计师单位中国直升机设计研究所、总工程师单位昌河飞机工业集团公司沸腾了,人们心头怦然。
        直十一是两吨级多用途直升机,可用于教练、运输、救护、侦察、通信指挥、巡逻治安、交通管制、护林防火、施肥灭虫、高压线巡检、旅游观光,是国防建设和国民经济建设具有广泛用途的机种。
        航空工业领导机关提出:“以我为主,局部合作”,“性能适中,安全可靠,价格便宜,使用方便”的指导方针。根据我国直升机发展的实际情况,领导机关确定研制直十一必须完成型号承上启下、队伍承上启下的历史任务。在既定方针的指导下,研制直十一的技术路线和技术政策逐步形成。
        1992年初,中国直升机设计研究所全面铺开直十一的设计攻关工作,进入详细设计、研制和试验阶段,并确定1994年02架机实现首飞的目标。现代科技日新月异,尝试第一个自行设计研制直升机型号的全过程,将一个个方案变为现实,保证直十一先进的技术指标和首飞目标,参研人员深感肩上担子的沉重。
        中国直升机设计研究所在直十一的设计指导思想上引入崭新的观念,不仅把直升机性能作为首要指标,而且还开展了可靠性设计与适航符合性设计。
        设计工作伊始,中国直升机设计研究所就同时展开可靠性、维修性设计,编制了大纲,按照可靠性指标,进行整机——系统——成品的指标分析,把1、2类故障消灭在图纸上。建立了FRACAS系统,对03架机鉴定试飞中出现的故障进行分析、归类、反馈,并且对直十一的可靠性、维修性指标确定了限定条件及考核办法。
        为满足民机适航要求,总师系统制定了“设计同步,试验结合,定型分步,适航跟踪”的适航方针,积极开拓适航工作新局面,促使直十一这个市场经济条件下诞生的新型号在军民两个市场上都将产生规模效益。
        与新的设计思想相适应,中国直升机设计研究所在直十一的设计方法上进行了根本性变革,采用CAD技术,提高设计精度,缩短设计周期,为今后无图设计打下了扎实的基础。


(二)


        1992年初,昌河集团公司邀请有关协作厂所专家、技术人员聚集景德镇,讨论厂际技术协调问题;同时共同研究编制出了《直十一型机试制工艺总方案》,以作为指导和协调各参研单位工艺工作的纲要性文件。
        1992年6月,中国直升机设计研究和昌河集团公司采取了并行作业的方法,一方面抓紧进行工艺文件的编制,一方面设计、制造工艺装备和专用工具;同时派出人员抓紧材料和成品的订货,使生产准备工作有条不紊地进行。
        1994年3月,昌河集团公司按照预定时间,将直十一01架机交付中国直升机设计研究所进行静力试验。静力试验是鉴定该机结构的静强度能否满足设计要求,是研制中的大型试验。厂所紧密协作,拉开静力试验的大幕。
        天有不测风云,1994年7月16日深夜,一场巨大的龙卷风夹杂着暴雨袭击了中国直升机设计研究所,静力试验厂房100多平方米房顶被掀,待试验的01架机所贴的“应变片”、加载点“胶布带”被雨淋,试验系统四大设备都受到暴雨袭击。17日清晨,所里拿出紧急抢救方案,直升机公司发来电讯,同意抢救措施,工作迅速进展,经过10天的奋战,27日静力试验厂房修复,试验设备恢复正常。
        在随后进行的两橇有前飞速度水平着陆90%设计载荷静力试验时,加载至86.25%,机身过渡段失稳破坏,试验又一次受挫。
        这个时候离02架机进行首飞的时间仅剩几个月,时间紧迫,已经没有回旋余地。厂所组织力量从结构设计、强度计算、试验载荷、生产符合性方面进行复查。负责强度试验的技术人员,争分夺秒,主动放弃国庆节休息。经过艰苦的工作,终于查找出由于局部应力集中引起失稳的原因,并提出局部加强的方案,以改进设计。
        首飞前的另一项重要试验是“地面共振”。“地面共振”是一种危及直升机安全的自激振动现象,它可以导致整机分解,对任何一种新研制直升机都是一个极其困难而又首当其冲,必须在开车试验前要解决的问题。为了确保按时首飞,攻关组进行艰苦的试验,通宵达旦地工作,赶做滑撬刚度、阻尼试验,最终得出了直十一不会发生“地面共振”现象的结论。
        直十一02架机进行首次开车试验时,攻关组又作了周密安排,制定了应急措施,同时对“地面共振”和直十一机敏感部位进行监测监控,确保直十一02架机实现开车一次成功,并完成了02架机首飞前近40个小时的地面长试。
        1994年12月22日,中国直升机发展史上一个人难以忘怀的日子。 景德镇晴空万里,10时整,一颗绿色信号弹划过天际。昌河吕蒙机场,身着“迷彩服”的直十一拔地而起。按照首飞表演科目,先做了悬停,又依次展示了原地旋转、前飞、后飞、侧飞等动作。随后,在一阵低空加速后,轻盈地升向高空,飞向遥远的天际……正在人们难觅其踪之时,它又从云层中探出头来,降至起飞坪5米左右的高度,向现场欢乐人群点头致意,然后稳稳地着落。
        顿时,激动的欢呼声、热烈的掌声、鼓号声四起,人们相互握手致意,祝贺我国第一架自行研制的直升机首飞成功。


(三)


        采访直十一参研人员时,他们不约而同地谈起了研制直十一的“难”。
        “难”就难在它的研制经费不足:国外研制一架直升机基本上是按一个吨位1亿美元进行投入;而直十一总共才投入两个多亿人民币,主机厂得到的研制费才几千万元。研制费捉襟见肘。
        “难”就难在它的技术要求高:直十一装有一台WZ-8D涡轴发动机,为单旋翼带尾桨式构型, 旋翼系统为三片复合材料桨叶,机身结构上70%部件为复合材料。需要一大堆新技术、新工艺、新材料。科研人员攻下了二十多项技术关键。
        “难”就难在它的研制周期短:从下达任务单到实现首飞只有4年时间,产品试制到实现首飞只有1年半时间。
        “难”就难在它的成附件配套难。
    ……
        中国直升机设计研究所与昌河飞机工业集团公司的科技人员和技术工人没有被这些困难所吓倒,他们以献身航空的精神和顽强拼搏的意志按期完成了直十一研制任务。
        科研经费不足,他们把开发民品所创造的利润补贴进去。宁可工资少发、奖金少要,也要把直十一送上蓝天。为了直十一的研制,昌河飞机工业集团公司相继购进了一批先进的设计、加工、检测设备,盖起了直升机精加工厂房、数控加工中心、铆接厂房、总装厂房和特设校验大楼。据统计,昌河集团公司先后补贴直十一的研制费用达1亿元之巨。
        研制时间短,他们就夜以继日地加班,一天当作两天用。在直十一研制的1年多时间里,主要参研人员加班都在400小时以上。
        为了适应新机研制的技术要求,他们边学边干,大胆使用新工艺、新技术。他们广泛应用CAD/CAM技术,改变以往样板模线制作技术;在国内率先采用包络板实体复合材料、操纵系统压扁拉杆等成型技术……
        国内一位航空老专家在听取中国直升机设计研究所和昌河集团公司关于直十一新技术新材料的汇报后,深有感触地说,从40余项新技术新工艺的攻关课题中就可以充分体现出直十一的技术难度和技术水平。国外同行参观了直十一后说,直十一的功率大,仪表布局完善,乘座更舒适,特别是加装了增稳系统,设计合理,安全系数大,中国航空专家真了不起。

 
(四)


        这里有三则直十一的飞行记录,更是有力地说明了它的良好性能。
        1998年7月6日。直十一自转下滑着陆带飞培训。 天蓝蓝,云淡淡,风轻轻。13时30分,直十一型机轻盈地飞入景德镇罗家机场上空,它游弋、盘旋15分钟后,开始自转下滑着陆。在300米高空,飞行员将发动机改为慢车,到100米高度时飞行员收油门,发动机处于停车状态,直升机靠惯性和下滑时的空气动力使三片桨叶产生的升力降落。      外行人不知道,从300米高度进入自转状态落地,仅仅有25秒钟的时间,而从直升机拉平到着陆,只有短短的5秒钟。在这极短的时间内,飞行员需要判断直升机前进的速度、离地高度、下降快慢、方向位置等,并及时修正;同时还要把握提距时机,如果提距过早或晚一秒钟,就有可能造成直升机翻倒或坠毁的恶果。这是要求准确性极高、飞行难度极大的风险科目。但是直十一不仅完成了这一科目,而且表现非常出色。当天下午的带飞培训中连续进行了44架次自转下滑着陆,再次创造了国产直升机飞行史上的新记录。直十一,这个单发动机滑撬式新型直升机,再次表现出了良好的安全性。
        同年7月16日,现总参陆航局局长、特级飞行员马湘生又在景德镇直升机基地亲手驾驶直十一进行性能验证适应性飞行。
        上午9时整随着隆隆的发动机声,直升机舒展开三片桨叶,轻盈地离开地面,紧接着一个快速的螺旋式上升,动作疾如旋风,美若芭蕾。片刻,直升机又做了一个以每小时260公里速度行进的俯冲跃升动作,该动作难度大、惊险异常、扣人心弦。10分钟后,直升机以一个低空60度角的大坡度盘旋,绕机场上空一周,随后急速上升到80米高度。悬停片刻后,以一个50度角的“兰威斯曼”(直升机空中打坦克)的特技动作向地面急速俯冲而来,刹那间,在离地面10米左右时,又以40度仰角快速爬升。稍后又以每小时250公里的速度飞行,随即做了一个低空水平“8”字形飞行,速度之快,转弯半径之小,令人惊叹。
        飞行结束后,马湘生兴奋地说:“太好了,直十一在机动性和加速性等方面的性能比我们预想的要好得多,可以说,国外同类型直升机能做的动作,直十一都能做。我对直十一充满信心,希望它能多交付部队,形成战斗力。”
        承担直十一高风险科目试飞的俄罗斯飞行员韦尼尔更是赞不绝口:“直十一型直升机的性能非常好,它完全达到国外同等直升机的水平。我为中国直升机设计研究所和昌河飞机工业集团公司能研制出这样的直升机而骄傲,为自己能驾驶直十一而非常荣幸。我喜欢上了直十一。”
        直十一的良好性能和它的广泛适用性,引起了国内外众多部门和媒体的极大兴趣。每次航展直十一都成为国内外媒体追逐的目标。英国《航空杂志》以《使人好奇的中国直升机》为题进行了报道,法国人民电视台记者在第二届珠海国际航展上还坐进驾驶舱采访飞行员。国内有关部门和国外一些公司还纷纷表示要大量购买。
        直十一是军民用多用途轻型直升机,乘员6人,可满足国防建设和经济建设多方位的广泛需求。
        直十一正张开它那亮丽的翅膀,从红土地上腾空而起,飞向更加广阔的蓝天。