科技創(chuàng)新引領(lǐng)直升機產(chǎn)業(yè)發(fā)展

洪 蛟 航空工業(yè)直升機所 所長

趙偉華 航空工業(yè)直升機所 黨委書記

科技創(chuàng)新引領(lǐng)直升機產(chǎn)業(yè)發(fā)展

洪 蛟 航空工業(yè)直升機所 所長

趙偉華 航空工業(yè)直升機所 黨委書記

五年來，直升機所不斷提升直升機的設(shè)計水平和研發(fā)能力，有力支撐裝備現(xiàn)代化建設(shè)。

↑第四屆天津直博會

↑第四屆天津直博會

隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展和國防裝備現(xiàn)代化建設(shè)的加速推進，航空工業(yè)直升機所（以下簡稱“直升機所”）迎來新的發(fā)展格局，直升機設(shè)計水平和研發(fā)能力的顯著提高，有力地支撐了陸軍、海軍、空軍和武警部隊的裝備現(xiàn)代化建設(shè)。

科技興軍，實現(xiàn)跨代發(fā)展

直升機所根據(jù)新的發(fā)展形勢，研究所加強頂層管控，確保各項型號立項和研制任務(wù)完成。成立戰(zhàn)略規(guī)劃研究辦公室，編制和實施了各階段的總體規(guī)劃與專項規(guī)劃，促進戰(zhàn)略落地；建立各軍兵種和市場需求分析團隊，開發(fā)與任務(wù)相適應(yīng)的軍用直升機作戰(zhàn)效能分析軟件，引入系統(tǒng)工程方法，及時捕獲客戶需求，推動新型號立項；建立了總師系統(tǒng)集體決策機制，推動重大技術(shù)問題集體決策常態(tài)化；強化質(zhì)量管理，開展在研、在役型號全面質(zhì)量復(fù)查，提高設(shè)計質(zhì)量，消除安全隱患，保障飛行安全；同時制定頒布供應(yīng)商管理細則，明確了供應(yīng)商論證、定點、監(jiān)控與評價的流程和要求。

五年來，以直10、直19等“三代機”為代表的重點型號大批交付部隊，實現(xiàn)了以“三代”軍用直升機為主體“骨干”的國產(chǎn)裝備體系。直10武裝直升機是我國自主研制的第一種攻擊直升機，是陸軍適應(yīng)新時期軍事變革的重要裝備，是陸軍航空兵的主戰(zhàn)機種，也是我國直升機工業(yè)跨越發(fā)展的重大標(biāo)志。直10型機研制過程中，突破了總體氣動、發(fā)動機、旋翼、傳動、綜合航電、武器等多項技術(shù)關(guān)鍵，并大量采用先進工藝和材料，大幅度提升了直升機整體研制能力和綜合保障體系，形成了國產(chǎn)直升機復(fù)合材料體系，實現(xiàn)了我國直升機的自主研發(fā)和自主保障目標(biāo)。

2014年12月，某重點型號成功首飛，實現(xiàn)了直升機技術(shù)從第三代到第四代的跨越。從立項之初，型號研制團隊采用精細化的管理理念和先進的研發(fā)工具開展型號研發(fā)，在項目管理和技術(shù)創(chuàng)新上狠下功夫，針對研發(fā)模式、技術(shù)難點和研制風(fēng)險等進行了全面規(guī)劃和充分論證。在信息化建設(shè)和型號運用中，構(gòu)筑了面向全生命周期、全價值鏈、全業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化協(xié)同體系，搭建了設(shè)計與制造相貫通的協(xié)同平臺，實現(xiàn)研制的高效協(xié)同；建立了集聯(lián)合設(shè)計、現(xiàn)場指揮、用戶參與為一體的協(xié)同環(huán)境，多專業(yè)并行協(xié)同開展聯(lián)合設(shè)計；采用貫通協(xié)同研制平臺的項目管理和科研決策支持系統(tǒng)，全面提升了技術(shù)狀態(tài)與項目管理水平。

此外，研發(fā)團隊還研制出具有先進氣動布局和大實度設(shè)計的旋翼系統(tǒng)，這一成果可有效提升旋翼高原性能，降低旋翼氣動噪聲，同時提升旋翼部件壽命，達到了國際先進水平；電傳飛控系統(tǒng)在國產(chǎn)直升機上為首次應(yīng)用，在直升機控制律及可靠性等方面取得了突破性進展，填補了國內(nèi)直升機一項關(guān)鍵技術(shù)的空白，并實現(xiàn)在型號上的成功應(yīng)用；為攻克旋翼防除冰系統(tǒng)研制難關(guān)，團隊成員立足自主創(chuàng)新，在加熱組件核心技術(shù)方面取得一系列重要成果，打破了旋翼防除冰技術(shù)的長期困境。

客戶至上，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展

五年來，以AC311、AC313系列為代表的民機產(chǎn)品相繼完成適航取證并獲得訂單；AC352實現(xiàn)首飛，正在開展適航取證工作；AC322正在開展項目立項論證，重型機中俄簽署政府間協(xié)議。

在民機研發(fā)中，直升機所“十二五”期間集中解決制約民用直升機適航取證技術(shù)，開展民用直升機干運轉(zhuǎn)技術(shù)、高原性能提升研究、城區(qū)起降環(huán)境飛行特性研究、水上迫降設(shè)計與驗證技術(shù)研究、全尺寸旋翼防/除冰設(shè)計與驗證技術(shù)研究，支撐了AC311、AC313直升機高原試飛和取證，也為直升機在城市運輸、水上運營、高寒運營等細分市場領(lǐng)域提供技術(shù)指導(dǎo)。AC313直升機是我國第一款13噸級大型民用直升機，2010年3月首飛成功，2012年1月獲得型號合格證，2013年12月通過AEG評審，這是我國第一款完全按照適航條例規(guī)定的要求和程序進行研制的大型民用直升機，填補了我國大型民用直升機研制生產(chǎn)的空白，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，在我國直升機發(fā)展史上具有里程碑式的意義。

AC313直升機全程采用了全數(shù)字化協(xié)同設(shè)計和制造方法，自上向下建立了三維飛機數(shù)字樣機。根據(jù)AC313直升機設(shè)計特征，并經(jīng)該型機符合性驗證工作實踐還形成了AC313直升機整機符合性驗證方案。此外，AC313直升機還成為世界上首款滿足4500米海拔A類性能的民用直升機，世界上首款飛抵海拔5200米珠峰登山大本營的直升機。AC313直升機還成功飛躍海拔8000米高度，創(chuàng)造國產(chǎn)直升機最高升限記錄，連續(xù)飛行1200公里進入西藏，創(chuàng)造國產(chǎn)直升機高原飛行紀(jì)錄。

在近五年的民機型號研制、適航取證和AEG評審等工作實踐中，直升機所建立了比較完善的適航管理和技術(shù)體系，初步建立民機設(shè)計保證體系，搭建了民機運行支持體系，并首次通過民航局飛標(biāo)司組織的現(xiàn)場評估。此外，直升機所還致力于打造優(yōu)質(zhì)的客戶服務(wù)體系，成立客戶支援部，建立“專職、專業(yè)、專家”隊伍，組建了專門的飛行員訓(xùn)練地面教員隊伍并取得局方資質(zhì)，與主機廠共同組建了客戶服務(wù)信息化平臺，初步建立了使用信息的收集和處理流程，開展了用戶使用信息收集和分析處理，為交付機的用戶培訓(xùn)、維修和技術(shù)服務(wù)提供了有力的支持。

直升機所堅持?jǐn)U大開放、合作共贏。2016年12月20日，AC352先進中型多用途直升機成功首飛，這是我國首次在航空高科技領(lǐng)域與西方發(fā)達國家進行的全面對等合作，樹立了我國直升機工業(yè)走向世界、合作共贏的典范。直升機所與國內(nèi)知名高校建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，有效整合了社會資源。

不斷探索，開拓?zé)o人機市場

早在2005年，直升機所黨政即決策自研無人直升機，迄今已開發(fā)出AV系列無人機產(chǎn)品，無人機產(chǎn)品逐漸成為直升機所做大做強產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的重要支撐。近五年來，完成了AV200基本型及其任務(wù)衍生型，AV500以及AV500出口型等系列產(chǎn)品研發(fā)，建立完善了無人機設(shè)計研發(fā)、試驗試飛、生產(chǎn)制造和使用保障的全壽命周期服務(wù)能力。2016年，在某軍用無人直升機項目競爭擇優(yōu)中以壓倒性優(yōu)勢競標(biāo)成功。

2013年初，直升機所啟動AV500無人直升機項目。隨后的幾年里，研制團隊在無人機領(lǐng)域不斷填補市場空白，滿足專業(yè)客戶需求，創(chuàng)造了國產(chǎn)無人直升機一項項新記錄。無人機的應(yīng)用中，振動水平直接影響設(shè)備使用效能，解決無人直升機振動問題就尤為重要。為了從源頭減輕振動，AV500科研人員運用有人機研制經(jīng)驗，槳葉、槳轂、傳動等關(guān)鍵部件設(shè)計得十分精密，總裝集成聯(lián)調(diào)后發(fā)現(xiàn)，AV500達到國內(nèi)同量級無人機振動水平的最低值；AV500的飛行控制系統(tǒng)采用了多余度設(shè)計，傳感器信息高度融合，使它具備按預(yù)定航路飛行、自動起飛、自動返航和自動降落的全自動飛行能力。在高原、海上、沙漠等復(fù)雜環(huán)境的驗證試飛中，這些指標(biāo)得到一一驗證。

以AV500無人直升機為突破口，直升機所聚焦主要目標(biāo)用戶開展市場推廣，針對用戶采取主動營銷策略，建立先發(fā)優(yōu)勢。2017年3月初，AV500無人直升機完成了為期7天的“無人直升機航空應(yīng)急測繪系統(tǒng)”演示飛行，拉開了無人直升機在航空應(yīng)急測繪系統(tǒng)的推廣應(yīng)用序幕，對我國提升航空應(yīng)急測繪能力、建設(shè)突發(fā)事件應(yīng)急體系具有重要意義。AV500W武裝無人直升機在AV500的基礎(chǔ)上，加裝晝夜觀瞄系統(tǒng)、火控外掛管理系統(tǒng)、空地導(dǎo)彈系統(tǒng)，對全機各系統(tǒng)進行適應(yīng)性改進設(shè)計，可以快速反應(yīng)，對地面人員、車輛等小型目標(biāo)進行精確打擊。在2016年中國珠海航展上，AV500W亮相并受到關(guān)注和好評，有關(guān)國家以及交通運輸、救助打撈、地理測繪等國內(nèi)外客戶表達了強烈的采購意愿。

創(chuàng)新超越，開拓未來空間

無軸承旋翼的探索研發(fā)，是直升機所技術(shù)創(chuàng)新突破的縮影。作為第四代旋翼技術(shù)，無軸承旋翼擁有結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)目少、重量輕，又具有操縱功效高、敏捷性好、可靠性高、維護簡單、較低的全壽命周期成本等優(yōu)點，也已成為新一代直升機的最佳選擇，實現(xiàn)了旋翼技術(shù)跨越發(fā)展。

“探索求真，創(chuàng)新超越”，這是直升機所預(yù)研團隊確立的專業(yè)文化理念，這支年輕的科研團隊以80、90后的重點航空院校碩士、博士生構(gòu)成，以“創(chuàng)新”為首要價值觀驅(qū)動專業(yè)發(fā)展。在預(yù)研工作中瞄準(zhǔn)軍隊未來裝備需求和直升機技術(shù)的發(fā)展方向，緊扣型號攻關(guān)和市場需求，開展創(chuàng)新探索性研究工作。先后掌握了以旋翼防除冰、電傳飛控、無軸承旋翼為代表的第四代直升機關(guān)鍵技術(shù)，衍生以飛行汽車、涵道飛行器為代表的新概念、新用途等創(chuàng)新技術(shù)探索研究。

直升機所還創(chuàng)新提出多槳傾轉(zhuǎn)翼構(gòu)型超高速旋翼飛行器，為未來復(fù)雜地形起降、遠程快速軍事任務(wù)等發(fā)展需求提供解決方案；年輕設(shè)計員劉衍濤領(lǐng)銜的創(chuàng)新項目“磁懸浮旋翼無人機”創(chuàng)造性地采用磁懸浮傳力模式這一全新的飛行驅(qū)動方式，巧妙地解決了傳統(tǒng)飛行器系統(tǒng)復(fù)雜度高的問題，將發(fā)動機、傳動、旋翼等各系統(tǒng)整合為模塊化的磁懸浮旋翼系統(tǒng)，實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新，且擁有良好的市場定位。

（作者：航空工業(yè)直升機所）