如何评价国产大型水陆两栖飞机 AG600 成功首飞?

如何评价国产大型水陆两栖飞机 AG600 成功首飞?

出品| 网易新闻

作者| 铁流

中国自主研发的世界最大水陆两栖飞机蛟龙-600(AG600)和军用运输机运-20、民航客机C919一样,蛟龙-600也属于大飞机,它的到来标志着中国大飞机三剑客终于聚齐!

(蛟龙-600机身长37米、翼展达38.8米,与波音737相当,是当今世界范围内在研的最大一款水陆两栖飞机。蛟龙-600拥有执行应急救援、森林灭火、海洋巡察等多项特种任务的功能。)

水陆两栖飞机的黄金时代:从一战到二战

世界上第一架水上飞机由法国人在1910设计完成,一战前夕,水上飞机主要执行侦察、巡逻和舰炮校射任务,也有作为进攻性武器的例子。

(早期的水陆两栖飞机)

在一战结束后至二战前夕,民航业、兴起,由于当时陆上机场数量有限,而且世界各地的机场跑道长度和质量参差不齐,水上飞机就有了用武之地。另外早期民航客机的安全系数也较低,一旦飞行中出现故障,水上飞机可以降落到海上检修或等待救援。

二战中,水上飞机在战场上十分活跃,例如日本的水上飞机曾击落过美军轰炸机。

欧美拥抱喷气式飞机,日本仍对水上飞机情有独钟

二战后,喷气式飞机时代到来,相比陆基民航客机,水上飞机的船型机身在气动外形上处于劣势,因而逐渐淡出历史舞台。即便在军用领域,不少西方国家也已经不再开发大型水上飞机。

以美国为例,由于拥有C-5、C-17等性能卓越的运输机,且各类预警机也以成熟的民航客机为平台,使得美国对大型水上飞机的需求大减,即便是P6M“海上霸王”布雷飞机,也因为技术和经费原因仅生产了10架原型机后就终止了研制计划。

相比于欧美,日本对水上飞机却情有独钟。由于背负二战战败国的烙印,日本在武器装备研发上受到一定限制,加上日本是个海岛国家,因而水上飞机就成为日本“曲线救国”的重要筹码。

(日本US-2水陆两栖飞机)

1967年,日本研制了PS-1水上飞机,共造了23架。1975年,日本研发了US-1水陆两栖飞机。2003年,日本研发了US-2,就纸面数据来看,US-2的性能颇为出色。

制造和使用水上飞机,中国的经验落后于人

相比于欧美日等国在水上飞机方面的制造和使用经验,中国逊色不少。

建国初期,国内航空工业近乎一片空白,中国在50年代曾引进苏联的别-6水陆两栖飞机供部队使用。60年代末,随着国内航空工业的进步,我国对别-6进行了改进,用国产涡桨-5发动机替换了别-6原有的发动机,并重新命名为青-6水上飞机。

(水轰-5)

1968年,中国开始研制水轰-5,水轰-5或多或少借鉴了别-6的设计,于1976年4月成功首飞,1986年交付军队。不过,由于中国在80年代缺乏先进的反潜设备,水轰-5只能执行还是巡逻和搜救任务,加上水轰-5设计时间较早,在今天的眼光来看,设计上存在一些瑕疵,因而总共只制造了7架,主要用于海上巡逻和搜救以及飞行训练。

寻求国外合作屡屡被拒,蛟龙出水还得靠自己

2006年初,中航工业特飞着手开展“水面飞行器用于国家应急救援”的论证,2007年11月正式向国防科工委上报了《大型灭火/水上救援水陆两栖飞机研制项目建议书》,2009年,蛟龙-600项目正式立项。

中国在水陆两栖飞机上的研制和使用上和国外有一定差距,上一次研发水陆两栖飞机还是1968年启动的水轰-5,而且水轰-5生产的数量也非常有限,在过去技术储备本身就有限的情况下,时隔30多年后启动研发水陆两栖飞机,难度可想而知。

蛟龙-600在研制之初就曾试图从美国、俄罗斯、日本、加拿大寻求技术合作,然而各国均拒绝了中国的合作意向,残酷的现实教育了国人必须自力更生。

(制造车间里的蛟龙-600的部分结构)

蛟龙-600随后走上了全国大协作的自主研发之路,国内共有20 个省市、150多家企事业单位、十余所高校的数以万计的科研人员参与了项目研制。

对于蛟龙-600的际遇,中航工业通飞公司总经理曲景文感慨不已:“我们曾经寻求过(国外)技术合作,都被拒绝了,当我们的这款产品已经进入到今天的时候,相关(国外)公司主动来找我们,要求技术合作。当你没有的时候,什么都拿不到,当你有的时候,一切都改变了。”

全行业大协作托起了蛟龙

蛟龙-600采用了“主制造商—供应商”的世界主流研制模式,通过从供应商采购子系统集成组装飞机,主制造商可以集中资源和精力投入整机设计、市场客户对接环节,国外波音和空客等公司都采用这种模式。

在采用“主制造商—供应商”模式后,蛟龙-600的各个子系统由中航工业,及国内其他大型企业所属相关单位研制。

(蛟龙-600机头部分)

1、中机身:开创性利用了全孔系协调制造技术

中机身是大型飞机整体制造中的一大技术难点,西飞承接了蛟龙-600中机身的研制工作。为保障制造质量和项目进度,西飞开创了把全孔系协调制造技术应用在复杂中机身部件上的先河,突破了机翼薄壁高筋壁板喷丸强化与成型技术难关,高质量保证了翼身对接、起落架安装焦点协调。

图片来源:中航同飞

2、水路两栖飞机的“头”有点不一样

成飞承接了蛟龙-600机头大部件的研制任务,蛟龙-600机头包括飞机座舱、前起落架舱等结构,共有5200 余个零件。由于是水陆两栖飞机——飞机上半部分按照飞机结构设计,下半部按照船体结构设计,要保障气动外形在飞行时具有较小空气阻力,还要保障机体结构的水密性,这给设计和制造带来了很大的难度。

3、“后半段”攻克复杂船体结构装配工艺

蛟龙-600中后机身、后机身段的研制工作由陕飞承接。结合以往研制运八、运九等机型的经验,陕飞攻克了复杂船体结构装配工艺,大型机身蒙皮多层化铣等技术难关,完成了承担的大部件试制工作。

4、3年研制出浮筒

中航工业哈飞向中航通飞华南公司交付了蛟龙-600的浮筒——水上飞机之所以能在水面上滑行很大程度上得益于浮筒,用3年时间成功研制出满足蛟龙-600这样的大型水上飞机需求的浮筒。

(蛟龙-600底部为船型)

在机头、中机身、中后机身、后机身等大部件完成交付之后,中航工业通飞华南公司负责蛟龙-600得整机装配工作。由于水陆两栖飞机要求在水面上的阻力尽可能小,遇到大浪必须保持稳定,如果船型水线设计的不好,滑行的过程中会出现跳动,这对机身设计要求极高,为了完成设计,机身设计需要近万次实验。

在全国大协作模式下,国内各单位完成了5万多个结构及系统零部件、近120万个标准件的设计和制造。其中,五万多个结构系统件98%都是中国企业或单位制造,780多项装机的机载设备中90%是国产的。

(蛟龙-600完成总装)

蛟龙-600有哪些强大技能?

1、巡航速度快,不错失海上救援黄金时间

作为拥有海上搜救能力和森林消防能力的水陆两用飞机,蛟龙-600的最大巡航速度为500公里/小时,前往1000公里之外的海难事发地来回只需要4个小时。

在海上救援中,救援舰船效率较低,容易错失海上救援黄金时间。而直升机的飞行半径有限,在距离海岸线较远的海域,直升机就鞭长莫及了。

相比之下,蛟龙-600有4500公里的最大航程,能及时赶赴数千公里之外,而且最多可以搭乘50人。蛟龙-600的水面起降抗浪高度达到2米(设计指标是2.8米,出于谨慎起见保留了一些冗余),换言之能在海浪高达2米时自由起降,可以尽可能多的拯救在海上求生挣扎求生的人的性命。

(蛟龙-600拥有强大的海上救援能力)

2、森林灭火:20秒内汲水12吨

除了强悍的海上救援能力,蛟龙-600还有很强的森林消防灭火能力。目前,国内森林消防主要使用直升机和小型固定翼飞机。但无论是直升机,还是小型固定翼飞机都存在搭载水量有限的情况,比如一般的直升机只能搭载1吨左右的水,而且重新装水需要较长时间,这就降低了直升机灭火的效率。

蛟龙-600作为大型水陆两栖飞机,可以一次性搭载12吨水,而且在将水投放后,可以在20秒内完成汲水12吨,随后飞往火场灭火,这大幅提升了灭火效率。

(蛟龙-600森林救火模拟图)

3、适应南海75%海况,从三亚到曾母暗沙只要4小时

此外,蛟龙-600对今后中国控制南海意义重大,相对于普通大型运输机起降对跑道有一定要求,不仅能在陆地上起降,蛟龙-600在任何长1500米、宽200米、深2.5米的水域都能自由起降。

虽然中国已经在南海修建了数个有3000米左右跑道的机场,但南海还有众多无法起降大型运输机的岛礁。而蛟龙-600高达53.5 吨的最大起飞重量,以及50人的载人能力,无论从人员输送还是从物质运输的角度上,对于中国捍卫南海权益大有裨益。

而且从过去众多西方国家的先例来看,蛟龙-600也有很大的改装潜力,可以根据不同需求,改装成能够满足反潜、电子战、海洋环境监测保护、资源探测的机型。如果电源等配套设备能撑得住,也有改造成预警机的可能性。

南海南沙群岛的曾母暗沙

与国外同类产品相比蛟龙-600实力如何?

由于美国已经基本停止了大型水上飞机的研发,目前各国的水陆两栖飞机主要有俄罗斯的别-200、日本的US-2、加拿大的CL-415。

俄罗斯的别-200最大起飞重量为36吨左右,机身长32米,翼展32米,机身高8.9米,最大巡航时速700公里,最大航程在4000公里左右。加拿大的CL-415最大起飞重量为20 吨左右,机身长近20米,翼展28米,机身高9米,最大巡航时速376公里,最大航程在2500公里左右。

日本的US-2在水上起飞的最大起飞重量为43吨,在陆地起飞的最大起飞重量为47吨。机身长33.4米,翼展33.1米,机身高9.8米,最大巡航时速480公里,最大航程在4500公里左右。

因此,全球最好的水陆两栖飞机的头衔争夺则在蛟龙-600和日本US-2之间展开。

从机身尺寸和载重量来看,蛟龙-600明显优于日本日本US-2。从水陆两栖飞机的水面起降抗浪高度指标上,虽然日本US-2的指标为3米,但这个指标恐怕有一定水分,2015年4月,日本海上自卫队一架US-2在训练中起飞失败,发生机体损坏、浮筒折断、一具发动机脱落的严重事故。

(日本US-2训练事故)

从运载能力上看,蛟龙-600的最大起飞重量比US-2大,机舱容积是US-2的1.5倍,这使得蛟龙-600拥有更强的运载能力,特别是一些具有较大尺寸的工程设备。从人员输送来看,US-2最多能够搭载20人,而蛟龙-600可以搭载50人。

在造价上,从印度政府将支付13.5亿美元购买12架US-2飞机的新闻中可以判断,日本US-2水陆两栖飞机有着非常昂贵的造价。从中国装备物美价廉的一贯特性,以及蛟龙-600高度国产化的情况来看,蛟龙-600的造价会远远低于日本US-2。

结语

总而言之,蛟龙-600是一款国内自主设计,以全国大协作方式实现高度国产化的一款性能优异的水陆两栖飞机,不仅具有非常好的海上救援和森林灭火能力,还对中国控制南海具有一定意义。

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