航空工業惠陽為AG600提供動力支持和堅實保障
惠陽為AG600提供的JL-4A/1螺旋槳。
航空工業惠陽黨委書記、董事長周金虎率技術保障團隊到現場參加首飛活動。
複合材料螺旋槳葉片和金屬螺旋槳葉片的對比。
2017年12月24日上午,由航空工業自主研發的「鯤龍」AG600成功完成陸上首飛,標誌著這型世界在研最大的水陸兩棲飛機從研製階段正式邁入試飛階段,是我國通用航空產業乃至整個航空工業的重大歷史性突破。
AG600採用了渦槳發動機,而配套的螺旋槳正是航空工業惠陽自主研製的JL-4A/1複合材料螺旋槳。作為我國唯一的大型航空螺旋槳專業化科研製造企業,航空工業惠陽從建業之初就承擔起了中國航空螺旋槳的研發重任,代表著中國航空螺旋槳研發技術的最高水平。建業近60年來,伴隨著一代代惠陽人的艱辛努力,木質螺旋槳、金屬螺旋槳、複合材料螺旋槳、輕合金槳轂螺旋槳、數字控制式螺旋槳……螺旋槳家族也在不斷壯大,JL-4A/1複合材料螺旋槳,正是家族中的新成員之一。自研製以來,航空工業惠陽主動作為,自籌資金,攻堅克難,取得了階段性成果,為AG600飛機完成陸上首飛提供了強力保障。
主動作為 以復材替代金屬
為我國民用飛機提供先進螺旋槳
AG600飛機是為滿足我國森林滅火和水上救援的迫切需要,首次研製的大型特種用途民用飛機,是國家應急救援體系建設急需的重大航空裝備,諸多特點和優勢決定了其具有十分廣泛的應用前景。
為降低研製風險,主機設計單位最初選定了擁有TC證的渦槳發動機和J17-G13螺旋槳,該螺旋槳是惠陽公司於20世紀七八十年代研製的四葉金屬螺旋槳。惠陽站在引領中國航空螺旋槳行業發展進步的高度,以趕超世界先進的視野,傳承十年前首創複合材料螺旋槳的氣魄,主動請纓,提出了為AG600飛機裝配複合材料螺旋槳的構想,並承諾按要求完成適航取證,力求讓我國自主研製的民用飛機裝配更為先進的國產螺旋槳,並以此為契機積極邁出參與國際競爭的步伐。經多輪論證與多方溝通協調,惠陽公司的構想得到了各方的認同與肯定,主機設計單位最終確定了六葉複合材料槳葉、複合材料整流罩和輕合金槳轂的配套螺旋槳構型,即JL-4A/1螺旋槳。2012年4月,雙方簽訂了合作意向書;2013年,雙方簽訂了技術協議和合同,並完成了由國家工信部組織的螺旋槳項目建議書評審。
與J17-G13金屬螺旋槳相比,JL-4A/1複合材料螺旋槳具有直徑小、氣動效率高、重量輕、耐海洋性環境能力強等諸多優點,且外場維修更換便捷,能夠更好地滿足AG600飛機對螺旋槳性能、壽命、可靠性等方面的需求。
自籌資金探索民用航空螺旋槳適航取證之路
由於螺旋槳研製尚未得到立項批複,惠陽公司在沒有得到任何研製資金的情況下,不等不靠、自籌資金,積極開展著至今已延續六年多的項目研製工作。
除民用飛機和發動機外,螺旋槳也需要單獨開展適航取證。JL-4A/1螺旋槳是惠陽公司首次針對民用飛機開發並開展適航取證的複合材料螺旋槳。然而,現行有效的中國民用航空規章《螺旋槳適航標準》CCAR-35部於1987年頒布,相當於1980年頒布的美國聯邦航空規章FAR35第5修正案,未涵蓋複合材料螺旋槳適航要求,不能滿足JL-4A/1螺旋槳的適航需求。為實現通過JL-4A/1螺旋槳型號牽引夯實螺旋槳適航基礎,提升螺旋槳適航設計理念,突破先進螺旋槳適航技術,惠陽公司與相關單位合作,開展民用螺旋槳設計類和試驗類條款符合性方法研究,以美國FAR35第9修正案和歐洲航空安全管理局EASA適航要求為研究對象,以適航條款技術內涵挖掘為核心,整理諮詢通告、相關規範標準,研究條款的符合性驗證方法和驗證項目,「咬文嚼字」,「敲骨吸髓」,終於在CCAR-35部的基礎上增加了六個專用條件,與現行有效的CCAR-35部一起作為JL-4A/1螺旋槳適航審定基礎,並將適航理念和要求貫穿於項目論證、設計、製造和試驗的全過程。
與金屬材料相比,複合材料的可設計性更強,設計空間更大;可以整體化製造,易實現複雜型面零部件的成型;抗疲勞斷裂性能好;外場維修方便,保障性好;在複雜環境下耐介質腐蝕優勢明顯等優點。但同時,還具有與金屬材料不同的疲勞特性、失效模式、對環境的敏感性等諸多新穎的特點,一些未知領域需要去探索。挑戰接踵而至,項目團隊迎難而上,取得了一個又一個突破,也收穫了一份又一份成長。首次研製交付複合材料整流罩,首次通過複合材料整流罩旋轉試驗;首次在國內進行了螺旋槳的鳥撞適航試驗和雷擊鑒定適航試驗,彌補了國內螺旋槳沒有條件和能力按照美國適航當局FAA進行適航試驗的空白。通過開展適航工作,惠陽公司對國內外適航規範的要求有了更為深入的理解,對國外螺旋槳的試驗方法也有了更為深入的認識。完善了試驗方法,促進了能夠滿足適航要求的試驗設備的建設和改造,為後續型號的研製和適航取證打下了堅實的基礎。
攻堅克難 成績都是奮鬥出來的
一切成績的取得,必然是奮鬥出來的。兩千多個日夜,多少風風雨雨,多少酸甜苦辣,無論行政領導、總師系統,還是設計、技術、一線操作工、外場服務保障等各類人員,廣大惠陽人無不為項目的順利實施殫精竭慮、拼搏進取,無不為飛機的完美首飛深感自豪、激動不已。
他們中有為了出差舍下即將臨盆的妻子的設計員,有在新老廠區兩地奔忙、解決問題的工藝員,有身懷六甲、為適航奔波操勞的大齡母親,有刻苦鑽研、攻關難點的工裝設計員,有攻克難題、提高效率的工長,有踏實勤勉、默默無聞的一線操作工,有搶節點、保任務的車間無界團隊,有心靈手巧、化繁為簡的試驗員,還有年近六旬、長時間進行外場服務保障的技術專家……多少次挑燈夜戰、通宵達旦,多少次節假日出差、義無反顧,他們把韶華奉獻給航空、把未來寄託予藍天,換來的是累累碩果——JL-4A/1螺旋槳直徑減小到4.0米,提高了飛機的抗浪能力;螺旋槳、整流罩重量減輕,可為每架機減重近400千克;轉動慣量減小,有效改善了動力裝置的加、減速性;耗電量減小,近場雜訊降低。能夠更好地滿足用戶的需求。
惠陽公司的努力,帶來的是我國航空螺旋槳自主研發、製造、試驗、檢測技術能力和管理水平的提升,是國產航空螺旋槳產品的逐步更新換代。自六葉複合材料螺旋槳研製成功填補國內空白後,惠陽公司加大了新型螺旋槳的研製力度。在持續加強自身建設的同時,廣泛開展與大專院校及有關企業的合作,汲取螺旋槳先進技術,不斷縮短與世界領先水平的差距。
螺旋槳飛機以其特有的經濟、安全、環保、便捷等特點,在現代支線航空、通用航空、軍用運輸等領域佔有重要地位。當前,惠陽公司研製的航空螺旋槳、艦船空氣螺旋槳主要應用于軍機,國產螺旋槳在民用市場佔有率幾乎為零。為開拓民用螺旋槳市場並逐步走向國際,惠陽公司將以市場為導向,不斷加大研發力度,力求通過關鍵技術攻關和軍機螺旋槳的研製,在螺旋槳的氣動性能、噪音、重量、壽命、維護性及綜合保障等方面不斷追趕世界先進水平;同時,積極開展CCAR、FAA、EASA適航取證工作,積极參与市場競爭,不斷提高惠陽螺旋槳在國產民機上的佔有率,並逐步打破壁壘,力爭實現在國外飛機上裝配中國自主研製的螺旋槳的目標。
AG600飛機以及JL-4A/1螺旋槳的研製進入了新階段,惠陽人將不忘初心、牢記使命,在奮鬥的路上砥礪前行,再創輝煌!


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