新一代国产轻型双发直升机AC332
新一代国产轻型双发直升机AC332
通航在线
2025年06月24日 00:19
上海
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通用航空 低空经济 国产直升机
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作者:杜辉,深圳警航维修工程师,从事警用直升机维修及其管理二十余年,专注于直升机技术与救援、消防等应用。总设计师李生伟5月底在上海第14届中国航空医疗救援国际会议上介绍了新一代国产轻型双发直升机AC332,会后我向他详细了解了AC332的研发背景、性能、国产优势及未来愿景等。
我国幅员辽阔,地形、气候差异巨大,自然灾害多发,同时人口密集,社会、经济活动活跃,各类意外事故时有发生。在地面难以快速接近的地方,使用直升机实施空中救援无疑是最为快速有效的方法。新世纪以来,特别是2008年5.12汶川大地震后,我国对救援直升机的需要越来越迫切,很多地方先后引进了当前国际先进的双发直升机。
AC312E是“直九”系列中的最新型号,采用了大功率、低油耗的ARRIEL 2H发动机,高集成度的航电系统和数字化自动飞行控制系统等。
尽管我国上世纪80年在引入了法国宇航公司(现空中客车直升机公司)AS365N1 “海豚”直升机的基础上发展出“直九”系列 4 吨级双发直升机,并实现了完全国产化,但在民用市场上,应用较少。由于直九研发年代较早,高原性能有限,机体空间利用率不高,不适合布置各类任务设备,也逐渐满足不了新修订的相关民航适航规定。因此,2015年左右,中航工业相关部门,在全面市场调研和技术论证后,认为应该依据我国国情和通航市场,特别是考虑高原地区需求,按照民用飞机研发标准,利用自身技术积累和新的技术成果,结合引进部分关键系统部件,以创新理念,独立自主研发一款先进的高性能国产4 吨级双发多用途直升机,满足我国航空救援、执法、消防、通航作业等领域的需求。
这就是AC332。
2016年,AC332项目正式立项,由中航工业天津直升机有限责任公司(简称天直公司)负责研制、生产和销售。2019年完成详细设计评审。AC 332 成为首架从初始设计就按照中国民航局修订后的CCAR-29部《运输类旋翼航空器适航规定》研发的直升机。
2023年4月7日,AC332直升机在天津滨海新区完成首飞。
优异的性能和高可靠性
虽然从外观来看,332具有星形柔性桨毂四片桨叶主旋翼、涵道尾桨、双发等与“直九”相似的特征,但实际上前者在后者的基础上,按照新的技术和规章要求,进行了创新设计。例如类似星形柔性桨毂这样的主要结构件“按照新的适航规章中损伤容限要求进行了重新设计和验证。”李生伟解释道,“此前,老的飞机只考虑安全寿命,即总的使用寿命,没有考虑到生产缺陷和使用过程中外部损伤带来的寿命和安全影响。在332设计中,按照新的规章要求,会对带有不可检缺陷的主要结构件进行了疲劳试验,验证这种情况下能够达到的实际使用寿命,同时对于日常使用中因磕碰造成的划伤、凹坑等小的损伤,也要保证在详细检查间隔内不影响部件的承载,确保部件的寿命和安全达到设计要求,显著提高了主要结构部件的可靠性和整机的安全性。”
AC332采用了星形柔性桨毂四片桨叶主旋翼、涵道尾桨、双发和滑橇式起落架等。
除了可靠性更高外,332主旋翼还使用了效率更高的新翼型,相当于在同等发动机功率下,旋翼能够产生更多的升力,有效地提升了高原性能。
尾桨的结构也与“直九”不同,332采用了新型高置涵道式尾桨,以提高近地面的操作安全性,而且桨叶非均布置,在增强尾桨能力的同时,有效控制了尾桨噪声。
AC332新型高置涵道式尾桨,安全性更高,噪音更低。
除了新设计之外,332也继承了“直九”上成熟可靠的“老”部件,例如动部件中关键的主减速器。主减速器通过一系列齿轮系,将发动机输出的高转速、低扭矩转变为驱动旋翼旋转的低转速、高扭矩功率。李生伟指出,“主减速器作为机械传动部件,几十年来运行可靠,完全重新研制意义不大,沿用主要部件在有效控制成本的同时,可显著‘减轻’研发工作量,并极大的降低研发风险。为332改型研制的主减速器按照最新适航条款要求顺利通过了30分钟干转试验,证明了其安全可靠性”。
AC332三视图
AC332主要结构件具有高寿命、高可靠性的特点
332与“直九”在外观上的不同远远大于它们的相似之处。最大的区别是机身,“在设计之初,为了对标国际同类机型,我们的座舱尺寸,商载空间都希望做得更大一些,细节做得更好一些。”李生伟介绍说,“现在332的座舱有效容积达到了5.61 m3,是同类机型中最大的。”
AC332的座舱尺寸及视图,座舱有效容积达到了5.61 m3,为同类机型中最大,乘客空间达到了客机高端经济舱的标准,座椅为抗坠毁座椅。
从座舱内部看,332的长度、宽度和高度都比空中客车直升机公司同等机型H 145更大,按照3+3+3的布局,能够安装三排9个座椅,乘客空间达到了客机高端经济舱的标准,并且座椅为抗坠毁座椅,客户可根据需要自由调整方向和位置。
AC 332座舱内地板平整,有利于灵活布置座椅和各类任务设备。
座舱内地板平整,线条简洁,与H 145一样,从驾驶舱开始没有台阶,没有任何障碍,便于布置各种任务载荷,实现任务构型的快速转换。为了方便担架和大尺寸货物进出,还安装了蛤壳式后舱门,同时尾梁的离地高度,后舱门开口尺寸,都充分考虑了后部装载的便利性和安全性,这些对于直升机应急救援和医疗救援都非常重要。
AC332采用了蛤壳式后舱门,开口较大,便于后部装载。
另一个与“直九”相比明显的区别是,332采用了滑橇式起落架。“在前期市场调研时,客户向我们反映,在野外降落时,地面可能不平整,有时还有小动物的洞穴,轮式起落架可能会陷进去,因此我们选择了适应性更强、可靠性更高的滑橇式起落架。”李生伟解释道。
AC332配备两台法国赛峰Arriel 2H发动机,性能突出,可靠性得到广泛认可。
332配备了两台法国赛峰Arriel 2H发动机(H145为Arriel 2E),“具备双通道全权限数字发动机控制系统(FADEC),是赛峰公司针对332的使用工况和功率进行调整后单独取证的一款发动机。”李生伟指出,Arriel 系列发动机在全球使用广泛,性能及可靠性都得到了认可,“这款发动机热功率非常高(起飞功率达到735 kW,最大连续功率为685 kW),高原性能非常好,耗油率也比较低。”
332的性能数据令人印象深刻,最大巡航速度为 259 公里/小时,航程 598公里,有地效悬停升限达到4,877米,实用升限达到7,000米。在海拔4,500米、标准大气(ISA)+20℃的起降条件下,可实现飞行高度6,000米、航程600千米和商载600千克的“三个6”卓越目标,能够满足青藏高原通航作业和救援需求,在同类机型中首屈一指。
2024年12月31日,AC332直升机在宁蒗泸沽湖机场完成高原试飞全部试飞科目。
直升机作为多任务平台,需要安装各种任务设备。除了座舱空间和布置外,332在设计之初就通过预留任务设备接口,增大供电能力,来扩展任务设备搭载能力,可根据客户需求安装电动绞车、搜索灯、消防水桶、索降装置、医疗救护系统等30余种任务设备,不但能满足多任务场景需求,还可实现任务构型快速转换,真正实现“一机多用”。
航空电子设备
过去二十年,直升机航空电子设备高速发展,玻璃化驾驶舱和综合航电系统逐步得到普及,这使得全新设计的 332 从一开始就充分利用了这些技术。
AC332驾驶舱视图,配备三块大尺寸液晶显示器。
目前,332采用了罗克韦尔柯林斯公司综合航电系统架构,以集成化航电模块代替了传统独立航电组件和指示仪表,实现了机身传感器、通信和导航数据的集中采集、数字化处理、传输与综合显示。通过驾驶舱三块大尺寸液晶显示器,向飞行员提供直升机飞行状态、系统参数和告警信息等,布局简洁,界面友好,可实现单人和双人IFR(仪表飞行规则)飞行。
332还在发动机状态指示方面做出了创新。“以往飞行员要同时监控发动机燃气涡轮转速(NG)、发动机扭矩(TQ)、发动机排气温度(ITT)三个参数来判断发动机状态,同时避免任一个参数超限。”李生伟介绍道,“在332上,我们基于发动机状态判断技术,将NG、TQ、ITT三个参数综合到一个发动机状态指示ESI中,只要观察ESI参数就可以判断发动机的工作区间和输出功率,大幅降低了飞行员的工作负担。”AC332创新的发动机状态指示ESI,将发动机三个关键参数NG、TQ、ITT综合到一个指示中,大幅降低了飞行员的工作负担。
为了提高飞行员的态势感知能力和直升机状态监测能力,提高运行效率和安全,332还配备了空中防撞系统(TCAS)、地形提示和警告系统(TAWS)、健康与使用监测系统(HUMS)。
332的安全性、舒适性和良好的操控还得益于标配的双余度数字式四轴自动飞行控制系统。该系统具有俯仰、横滚、航向、总距轴自动稳定和控制能力,能够控制直升机按预定姿态、航向、空速、高度进行自动飞行,还可以实现自动复飞、自动进近等高级功能。与“直九”相比,这是一个巨大的提升。“驾驶以前只有简单自驾系统直升机的飞行员在体验过332后感触都非常大。在332上除了起飞和降落之外,所有中间过程,自动飞行控制系统都可以帮助人工完成所有的飞行状态。”李生伟说,“而且,相对于很多配备三轴自驾的进口直升机,332的四轴自驾加入了总距控制,增加了自动悬停、垂直速度保持、无线电高度保持、自动向上/向下过渡等高度轴的高级控制功能,对于复杂情况下的垂直作业,如海上搜救、山地救援等,能够更大程度上减轻飞行员负担,释放飞行员精力,使他们可以更加关注飞行状态,显著提升作业安全。”
AC332整机采用全数字化制造,大量应用复合材料,制造质量优异。
此外,李生伟还强调道:“在332上还有一个新增功能,四轴的数字飞行控制系统与发动机的功率管理进行了交联,保证了前者在控制飞机姿态时,发动机功率不会超限。”
总体上,在航空电子设备方面,332与最新的H 145 D3等西方同类机型处于同等技术水平。
国产优势
作为国产直升机,332的成本优势是显而易见的。即使只考虑国产直升机不涉及进口税费,就可以在整机和后续航材采购方面为客户节省至少20% 的费用。
而且对于多数直升机运营商具有的小机队、多机型、分散部署的特点,国产直升机在航材保障、技术支持方面具有得天独厚的地缘服务优势。
AC332可以整合各类国产任务设备,并能够为客户提供包括取证在内的定制化设计和工程改装一体化解决方案。
“我们在调研中了解到,国内用户在使用进口直升机的过程中,一个难点是航材保障,费用高、周期长,即使是紧急订货(AOG),因为国际物流和清关,也至少需要一周时间。”李生伟说,“我们在哈尔滨和天津建立了航材中心,储备了充足航材来保障交付的直升机运行。紧急订货(AOG)24小时内到达。同时,我们还考虑在用户所在区域建立区域航材中心,就近保障,客户不需要过多的航材储备,通过服务和批产航材轮换机制,不但可以最大程度地满足客户运营需求,而且还能最大化提高客户航材的使用价值,节省了时间和费用。”
另一方面,“我们有一个全资的修理公司中航锦江,不但能够完成后续的部件修理和飞机大修工作,而且还可以根据需要,派出技术团队到现场为客户实施定期维护工作或部分检测、维修工作。”李生伟补充道。
为了实时响应客户的需要,天直公司还建立了互联网客户服务系统,实现手机APP同步上线后,直升机的维护任务和技术咨询服务都可通过APP提交和查询。后台将提供全年全天24小时快速响应、技术资料下载和航材订购及物流跟踪等服务。
AC332医疗救护构型。
除了直升机本身外,任务设备的性能和维护往往同样重要。但在这方面,常常被人们忽视的是,对于部分军民两用设备(如前视红外光电系统FLIR),进口直升机只能为国内用户特别是政府用户(如警航、救捞局)配备技术降级后的设备,导致实际使用效果达不到预期要求,例如进口警用直升机FLIR的成像效果,与欧美国家警用直升机同类设备差异很大,落后很多,甚至达不到某些无人机光电吊舱的成像质量。还有一些任务设备(如救援绞车)在后续使用中,会受到外国公司、政府相关政策制约,在航材保障或修理方面受到限制,极大影响了直升机效能的发挥。并且,进口直升机在后续加改装及取证方面也比较困难。而国产直升机制造商天直公司既可以根据客户需求,整合当前国内最先进的技术装备,也能依托国内厂商保障设备的日常使用和维修。“我们拥有332自主知识产权,同时拥有自主创新研发体系,具备专业化改装能力,能够为客户提供定制化设计和工程改装一体化解决方案,包括后期取证,充分发挥本土企业的优势。”李生伟强调道。
未来发展
332 预计将在今年完成取证并实现首批交付,目前已有多家通航企业和租赁公司签订了采购协议。
在一个机型长达几十年的生命周期内,交付往往意味着改进的开始。
制造中的AC332。
“未来,我们一方面会收集客户的运营反馈和改进建议,解决客户关心的技术问题,挖掘型号应用潜力;另一方面,我们会追踪国际直升机技术发展趋势,保持332与国际同类机型的竞争力。”李生伟表示,传统直升机技术已经相当成熟,但在信息化、智能化方面还将有大的突破,“我们会持续拓展航电系统功能,引入各类传感器,加入合成视景系统、增强视景系统、输电线路探测系统等,增强飞行员对飞行和作业环境的动态感知能力,进一步开发飞行指挥和自动驾驶功能。另外,根据人工智能的发展情况,能不能引入辅助决策和故障解决机制,也是我们关注的一个方向。总的目标仍然是减少飞行员的工作量,让飞行员专注飞行和任务本身,特别是在恶劣环境下,提高作业效率,保证安全。”
2025年6月5日,国产AC332直升机在宁蒗泸沽湖机场完成首次局方并行试飞,标志着型号适航取证进入新阶段。
过去很长一段时间内,直升机作为辅助机种并没有得到行业内的重视和社会关注,但随着国民经济发展,灾害救援需求,航空技术进步,我们现在已经有能力、有市场来开发一款国产高性能多用途民用直升机,特别是近年来“低空经济”已被确定为新增长引擎,党的二十届三中全会明确提出要发展通用航空和低空经济。在这样的背景下,332的研发取证,恰逢其时!
作为332总设计师,李生伟一直在不遗余力地宣传着国产民用直升机,他表达了自己的希望,“不仅能为国内市场提供一款先进、可靠、实用、高原性能强的多用途民用直升机,在各类救援和生产经济活动中发挥直升机效能。而且能通过一个型号,带动我们国家民用直升机及配套设备产业链发展,在低空经济热潮中,扩大国产直升机的应用,提高认可度,打造民用直升机的中国品牌。”



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