飛向藍(lán)?！汚C313直升機(jī)適航取證歷程

■ 江 濱 陳 昱 方金福

2012年1月5日，北京，人民大會堂。當(dāng)天上午10點(diǎn)20分，中航工業(yè)直升機(jī)所所長邱光榮從中國民用航空局適航司副司長殷時(shí)軍手中接過了AC313直升機(jī)型號合格證。AC313從此成為世界上第一型取得4500米海拔地區(qū)A類適航證的民用直升機(jī)。

中航工業(yè)直升機(jī)所型號總師徐朝梁介紹，AC313是亞洲最大噸位的直升機(jī)型號，整機(jī)性能達(dá)到了國際第三代直升機(jī)水平，填補(bǔ)了我國大型民用直升機(jī)研制的空白。他說，我們就是要為中國和世界打造出具有廣闊市場發(fā)展前景的先進(jìn)直升機(jī)平臺。

藍(lán)海：市場的呼喚

“藍(lán)?！痹诮?jīng)濟(jì)學(xué)上是指未知的市場空間。迄今為止，我國直升機(jī)民用市場仍然是一片廣袤的藍(lán)海。

直升機(jī)不僅是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的主戰(zhàn)武器裝備，更是和平歲月公共事務(wù)領(lǐng)域交通運(yùn)輸、應(yīng)急救援、科學(xué)考察、飛行員培訓(xùn)以及農(nóng)林、海洋作

58 2012年第4期 總第54期業(yè)的工具。我國地形地貌復(fù)雜的特點(diǎn)，決定了單靠陸上交通工具和固定翼飛機(jī)無法實(shí)現(xiàn)人員和物資的快速轉(zhuǎn)移以及開展各種復(fù)雜作業(yè)，而直升機(jī)往往可以發(fā)揮其獨(dú)特的作用。在海洋管理、海洋資源開發(fā)利用、海洋環(huán)境保護(hù)、海洋工程建設(shè)、海上救助等領(lǐng)域，直升機(jī)同樣承擔(dān)著各種特殊的任務(wù)。

讓國產(chǎn)直升機(jī)飛上藍(lán)天，無數(shù)國人翹首以待?！盁o論是重載直升機(jī)，還是高原直升機(jī)，我們一定要讓各種直升機(jī)飛上藍(lán)天?！边@是溫總理在北航對學(xué)子們的殷殷囑托。

飛向藍(lán)海，中航工業(yè)直升機(jī)旗下的直升機(jī)所和昌飛公司響應(yīng)黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的號召和廣大國人的呼喚，全力以赴，爭分奪秒，用3～4年的時(shí)間，先后推出AC313、AC311和AC310等民用直升機(jī)，掀起了一股藍(lán)天旋風(fēng)。

2010年3月18日，13噸大型民用直升機(jī)AC313在江西景德鎮(zhèn)首飛成功。邱光榮所長認(rèn)為，首飛只是完成了一個(gè)重要的里程碑，一個(gè)型號要走向市場、服務(wù)大眾，還必須獲得一張?zhí)貏e的通行證，這就是中國民航局按照適航標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過嚴(yán)格審定之后頒發(fā)的型號合格證。

源起：適航申請一波三折

據(jù)直升機(jī)所適航技術(shù)研究室負(fù)責(zé)人介紹，早在2003年，適航申請人代表向中國民航局提出了適航申請。當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平是建立在老直八型直升機(jī)的基礎(chǔ)上，希望能夠以直八的平臺和系統(tǒng)狀態(tài)申請型號合格證。兩次申請，兩次被適航當(dāng)局駁回，原因是以直八的狀態(tài)，很多系統(tǒng)無法滿足適航標(biāo)準(zhǔn)的要求。

直升機(jī)所為此一次次更改設(shè)計(jì)方案，包括整機(jī)外形、平臺、分系統(tǒng)，嚴(yán)格按照CCAR29 R1的相關(guān)要求，打造了一個(gè)全新的民用直升機(jī)平臺，經(jīng)過充分論證，提出了一個(gè)全新的設(shè)計(jì)申請方案。

2007年12月29日，適航當(dāng)局終于受理了直升機(jī)所關(guān)于AC313直升機(jī)的TC證申請，并于2008年5月27日召開了首次TCB會議，成立了適航審查小組。

AC313直升機(jī)開啟了適航取證之路，設(shè)計(jì)人員踏上了通往藍(lán)海的征程。

研制：加力的數(shù)字化設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)制造出符合適航需求的飛機(jī)，意味著設(shè)計(jì)理念和工作模式的更新。直升機(jī)所組織精干力量，憑借多年的型號數(shù)字化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，為AC313直升機(jī)高速、高效、高質(zhì)量的研制提供了強(qiáng)有力的保證。在型號研制中，技術(shù)人員全程采用全數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)，AC313直升機(jī)自上向下建立了三維飛機(jī)數(shù)字樣機(jī)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的氣動(dòng)仿真分析，可以將直升機(jī)復(fù)雜的流場以直觀的方式呈現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員面前，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，大大減少風(fēng)洞試驗(yàn)的次數(shù)。強(qiáng)度分析的廣泛使用，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了實(shí)時(shí)定量的評估。在數(shù)字樣機(jī)上，通過透視、剖切等方法，將物理樣機(jī)難以呈現(xiàn)的細(xì)節(jié)清晰地展現(xiàn)出來。研發(fā)人員使用同一套產(chǎn)品數(shù)據(jù)開展在線協(xié)同設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)果在線呈現(xiàn)和共享，設(shè)計(jì)工作并行迭代，加速了設(shè)計(jì)過程。

數(shù)字化分析保證了重大試驗(yàn)的成功，節(jié)省了經(jīng)費(fèi)；數(shù)字化仿真，掌握了疑難試飛科目的要素，降低了試飛風(fēng)險(xiǎn)；數(shù)字化模擬，情景再現(xiàn)了試飛路途的地形地貌，為AC313完成高原試飛奠定了基礎(chǔ)。

試驗(yàn)：首次、首次、還是首次

按照最新適航標(biāo)準(zhǔn)的要求，每一個(gè)系統(tǒng)、每一個(gè)成品，需要進(jìn)行大量的相關(guān)條款的符合性驗(yàn)證。

因?yàn)槲覈闹鄙龣C(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最初是為了滿足軍用裝備的生產(chǎn)，因此，整個(gè)體系、工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、制造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都更多地傾向于符合軍用。而在民用飛機(jī)方面，要按照適航標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，許多設(shè)計(jì)員對適航條款的認(rèn)識沒有基礎(chǔ)，更別提驗(yàn)證方法了。

技術(shù)人員為此查閱了大量的資料，了解國外先進(jìn)的試驗(yàn)方法和技術(shù)手段，加以消化吸收，設(shè)計(jì)并完成了131項(xiàng)取證試驗(yàn)，這些驗(yàn)證方法大部分在國內(nèi)均是首次采用。

2008年12月，完成了燃油系統(tǒng)抗墜毀試驗(yàn)，試驗(yàn)要求抗墜毀沖擊速度為17.3m/s，該項(xiàng)試驗(yàn)屬于我國首次按適航標(biāo)準(zhǔn)要求成功完成的抗墜毀燃油系統(tǒng)墜落試驗(yàn)。

2011年2月，完成了主減速器完成30分鐘干運(yùn)轉(zhuǎn)驗(yàn)證試驗(yàn)，這是我國首次自主突破該項(xiàng)適航取證關(guān)鍵技術(shù)。

2011年12月，完成了駕駛員座椅動(dòng)態(tài)沖擊試驗(yàn)。

2011年12月1日，完成了雷電直接效應(yīng)試驗(yàn)，這是我國首次整機(jī)大規(guī)模雷電防護(hù)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。

2011年12月11日，完成了全復(fù)合材料尾梁靜力試驗(yàn)。試驗(yàn)嚴(yán)格遵循最新適航標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)制了制造缺陷和沖擊損傷，考慮了環(huán)境因子影響，全程采用聲發(fā)射等實(shí)時(shí)監(jiān)控手段，是國內(nèi)首次完成帶預(yù)制缺陷的直升機(jī)主承力復(fù)合材料結(jié)構(gòu)大型試驗(yàn)。

2011年12月13日，完成了座艙骨架及風(fēng)擋玻璃鳥撞試驗(yàn)。

此外，還完成了燃油系統(tǒng)地面模擬試驗(yàn)，滅火系統(tǒng)模擬試驗(yàn)，動(dòng)力艙滅火系統(tǒng)模擬試驗(yàn)，閃電防護(hù)試驗(yàn)，綜合航電設(shè)備的雷擊試驗(yàn)等。通過試驗(yàn)，驗(yàn)證了AC313型機(jī)各系統(tǒng)完全滿足適航規(guī)定要求。

試飛：填補(bǔ)了我國直升機(jī)飛行多項(xiàng)空白

進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)科目試飛和各項(xiàng)高難度試驗(yàn)取證工作，挑戰(zhàn)直升機(jī)的極限性能，是適航取證過程的必要工程，但直升機(jī)人想得更多的是：從用戶使用角度出發(fā)，為用戶提供安全可靠、性能優(yōu)越的直升機(jī)。

AC313試飛科目多，難度大，跨地域廣，需進(jìn)行高溫、高原和高寒試飛。AC313直升機(jī)自首飛以來，為適航取證進(jìn)行了300余小時(shí)的飛行驗(yàn)證工作，包括風(fēng)險(xiǎn)科目試飛時(shí)間近百小時(shí)，出色地完成了適航驗(yàn)證常規(guī)試飛科目215個(gè)，風(fēng)險(xiǎn)試飛科目88個(gè)。風(fēng)險(xiǎn)科目包括回避區(qū)、臨界決策點(diǎn)、不可逾越速度、大小旋翼轉(zhuǎn)速、空中自轉(zhuǎn)、單發(fā)故障起降、發(fā)動(dòng)機(jī)空中起動(dòng)（雙發(fā)停車）、1.1倍不可逾越式（有無動(dòng)力）試飛試驗(yàn)等科目，而此前國內(nèi)從未在大型直升機(jī)進(jìn)行過這些風(fēng)險(xiǎn)科目。

2010和2011年，AC313直升機(jī)先后兩次進(jìn)入青藏高原開展科研試飛和適航取證試飛工作，以其優(yōu)越的性能、優(yōu)良的工作狀態(tài)、高可靠性，創(chuàng)造了中國直升機(jī)的多項(xiàng)飛行記錄，填補(bǔ)了我國航空史上的多個(gè)空白，在中國乃至世界航空史上續(xù)寫了輝煌的一頁：國產(chǎn)直升機(jī)首次進(jìn)入西藏地區(qū)進(jìn)行全面系統(tǒng)飛行測試，實(shí)現(xiàn)了幾代直升機(jī)人飛越青藏高原的夙愿，先后輾轉(zhuǎn)青海地區(qū)的共和、玉樹、格爾木和西藏地區(qū)的那曲、拉薩、羊八井、日喀則等地，飛行200多小時(shí)，航程26000多公里，獲取大量高原地區(qū)復(fù)雜的地理、環(huán)境、氣候及通信條件等珍貴飛行數(shù)據(jù)。

2010年9月7日，完成青海地區(qū)科研試飛，試飛了3068米、3700米、4450米和4700米海拔高度，飛出了國產(chǎn)直升機(jī)7500米的最高升限。

2010年9月13日，AC313從海拔2850米格爾木起飛，沿途飛越4500米可可西里無人區(qū)、4767米的昆侖山、5000米的風(fēng)火山、5231米的唐古拉山，連續(xù)飛行6小時(shí)，航程1160公里，創(chuàng)造國產(chǎn)直升機(jī)高原飛行記錄。

2010年9月17日，在西藏羊八井地區(qū)完成典型高度4500米試飛，飛出了商載大于1500kg的優(yōu)異性能。

2010年9月18日，AC313首次實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)大型直升機(jī)飛抵海拔5200米的珠峰登山大本營，證明AC313直升機(jī)使用范圍可覆蓋我國全疆域。

2011年8月28日至9月30日，在青海地區(qū)完成高原適航驗(yàn)證試飛。分別在海拔3068米共和機(jī)場、海拔3900米玉樹機(jī)場和海拔4500米野外場地開展了試飛。完成了起飛決斷點(diǎn)（TDP）、著陸決斷點(diǎn)（LDP）、A類起飛距離、A類著陸距離、自轉(zhuǎn)著陸、極限高度-速度包線(H-V)、無動(dòng)力不可超越速度、小面積平臺起飛和著陸等風(fēng)險(xiǎn)科目的試飛，驗(yàn)證了不同海拔機(jī)場上不同重量的A類起飛和著陸性能、自轉(zhuǎn)著陸性能和極限高度-速度包線。在高海拔高原地區(qū)完成A類性能等高風(fēng)險(xiǎn)科目試飛，在中國乃至世界上都是第一次。

2011年9月2日，在青海共和機(jī)場，AC313飛越了8000米高度，創(chuàng)造國產(chǎn)直升機(jī)升限新的記錄。

2011年9月13日，AC313在玉樹地區(qū)海拔4500米野外場地，在用戶及適航審查代表的目擊下，最多運(yùn)載了29人，再次驗(yàn)證了優(yōu)良的高原性能。

雄鷹：缺氧不缺精神

中航工業(yè)直升機(jī)所和中航工業(yè)昌飛組成的高原試飛突擊隊(duì)，兩度奔赴青藏高原開展試飛，克服高原地區(qū)氣候環(huán)境和生活條件、工作條件的各種困難，在收獲高原試飛碩果的同時(shí)，也創(chuàng)造了直升機(jī)人的精神財(cái)富。

2011年9月，試飛突擊隊(duì)來到了青海玉樹地震災(zāi)區(qū)。玉樹位于青藏高原峽谷地帶，這里海拔近4000米，早晚溫差大，常出現(xiàn)雨雪天氣，生存環(huán)境對來自平原地區(qū)的人們來說是極其艱苦的，高原反應(yīng)非常強(qiáng)烈。在高原試飛的日日夜夜，全體突擊隊(duì)員堅(jiān)持“艱苦不怕吃苦、缺氧不缺精神”的信念，牢記直升機(jī)人“使命、責(zé)任、承諾、快樂”的核心價(jià)值觀，承載著幾代人的夙愿和夢想，團(tuán)結(jié)拼搏，共同奮斗，就像高原的雄鷹，經(jīng)得起大自然各種嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)。

審查：標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格才能鑄造精品

在首次型號合格審定委員會（TCB）會議上，成立了由民航華東地區(qū)管理局適航審定處、沈陽航空器適航審定中心和上海航空器適航審定中心組成的審查組。按照旋翼航空器CCAR-29R1等適航規(guī)章及程序的要求，審查組與中航工業(yè)直升機(jī)所、中航工業(yè)昌飛以及各級供應(yīng)商，經(jīng)過4年的共同努力，完成了AC313的型號適航審查工作。

審查組工作人員每月至少有一周時(shí)間與申請人召開現(xiàn)場適航工作會?，F(xiàn)場評審工程資料、目擊試驗(yàn)和試飛等適航驗(yàn)證工作，討論和解決型號合格審定的疑難問題，確定后續(xù)適航工作計(jì)劃，規(guī)避工作風(fēng)險(xiǎn)。適航代表全程監(jiān)控和目擊，共召開了170余次適航審查和工作會議，形成會議紀(jì)要120余份、行動(dòng)項(xiàng)目420余份，審查批準(zhǔn)271份條款符合性說明報(bào)告、485份驗(yàn)證文件，192份工藝規(guī)范等資料。可以說，他們是公正嚴(yán)肅的裁判員。

機(jī)載設(shè)備的審查是整個(gè)取證審查的重要組成部分，因?qū)I(yè)不同、涉及供應(yīng)商多、分布地域廣，也是審查難點(diǎn)之一。審查方合理安排，細(xì)致策劃，嚴(yán)格審查，前后共完成了212項(xiàng)機(jī)載設(shè)備的審查。

AC313于2011年4月進(jìn)入適航驗(yàn)證試飛，9月完成高原適航驗(yàn)證試飛，12月完成局方審定試飛，適航代表全程監(jiān)控和目擊，年近六旬的審查代表郭允龍克服高原反應(yīng)帶來的不適，全程跟蹤和監(jiān)控了高原試飛。前后共完成313個(gè)試飛科目和131項(xiàng)取證試驗(yàn)的適航審查。

收獲：技術(shù)優(yōu)勢獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷

實(shí)踐證明，AC313直升機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢主要表現(xiàn)在七個(gè)方面：一是安全性高。裝有三臺發(fā)動(dòng)機(jī)，在一臺發(fā)動(dòng)機(jī)失效的情況下可以雙發(fā)正常飛行，在兩臺發(fā)動(dòng)機(jī)失效時(shí)可以就近著陸。二是三防性能好。嚴(yán)格按照防鹽霧、防濕熱、防霉菌標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，適合在海洋氣候條件和其它惡劣環(huán)境下使用。三是空間大?？团搩?nèi)有效容積23.5立方米，高1.83米，普通人在其內(nèi)部可以直立行走，寬敞舒適。四是運(yùn)載能力強(qiáng)。用于貨物運(yùn)輸時(shí)，艙內(nèi)最多可載貨4噸，或外部吊運(yùn)5噸。艙內(nèi)可選裝手動(dòng)或電動(dòng)絞車，地板上設(shè)有系留裝置，方便裝卸和固定貨物。用于人員運(yùn)輸時(shí)，最多可載乘員27人。五是航程長。機(jī)內(nèi)油箱裝滿油時(shí)，最大航程900公里；攜帶三個(gè)轉(zhuǎn)場油箱時(shí)，轉(zhuǎn)場航程可增加到1400公里。六是操縱性能優(yōu)。操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙，總距和操縱聯(lián)動(dòng)，輔以四軸自動(dòng)駕駛儀，操作負(fù)荷小，飛行品質(zhì)佳。七是使用范圍廣?？稍诹阆?0攝氏度～零上50攝氏度范圍內(nèi)正常使用，飛行高度包線可以到達(dá)6000米，設(shè)計(jì)同時(shí)考慮了在海拔4500米機(jī)場起降的需求。

如果單從技術(shù)等級來看，AC313已達(dá)到了第三代直升機(jī)的技術(shù)水平，具有良好的安全性能，抗墜撞性符合最新的適航安全性標(biāo)準(zhǔn)?？箟嬜残砸步羞m墜性，主要分為三個(gè)方面，首先是機(jī)體結(jié)構(gòu)，要求在墜撞過程中，必須保證乘員生存空間，大質(zhì)量塊設(shè)備和系統(tǒng)安裝牢靠，不會脫落飛出傷及人員或其它系統(tǒng);其次，燃油系統(tǒng)抗墜撞，要求墜撞后不會導(dǎo)致燃油泄漏，引起火災(zāi)傷及人員;其三，乘員座椅抗墜撞。

AC313還具有較好的機(jī)動(dòng)性能。雖然民用標(biāo)準(zhǔn)沒有對AC313提出更高、更嚴(yán)格的機(jī)動(dòng)性要求，但是在設(shè)計(jì)上仍然充分考慮了機(jī)動(dòng)性。因?yàn)?，直升機(jī)在較窄短的山溝飛行作業(yè)，既能快速地降下去，又能很快地爬上來，或者說需要回避一個(gè)山峰時(shí)，可快速轉(zhuǎn)彎，這樣就需要直升機(jī)具有很好的機(jī)動(dòng)性。AC313旋翼系統(tǒng)采用先進(jìn)的翼型和配置，能力較強(qiáng)，如尾槳抗側(cè)風(fēng)能力達(dá)到每秒23米，相當(dāng)于在9級風(fēng)速的情況下，它都能夠穩(wěn)定地懸?；驒C(jī)動(dòng)，在空氣相對稀薄的高海拔地區(qū)使用將有較大的優(yōu)勢，而米-171的抗側(cè)風(fēng)能力是每秒10米。

頒證：飛向藍(lán)海的起點(diǎn)

邱光榮所長在接受記者采訪時(shí)說，AC313取得型號合格證并不代表著結(jié)束，而是意味著新的開始，未來我們要為AC313以及整個(gè)直升機(jī)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展做好充分準(zhǔn)備。AC311力爭在2012年上半年取得型號合格證，AC310和AC352也將取得型號合格證。AC系列直升機(jī)將在不久的將來極大地促進(jìn)我國民用直升機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

AC313采用的標(biāo)準(zhǔn)是CCAR-29R1，這是民用直升機(jī)最新適航標(biāo)準(zhǔn)。按照最新適航安全性標(biāo)準(zhǔn)取得中國民航局頒發(fā)的型號合格證，這是民用直升機(jī)能夠進(jìn)入市場運(yùn)營的標(biāo)志，作為第一款獲得民航合格證的國產(chǎn)大型民用直升機(jī)，AC313具有功能全、用途廣等優(yōu)勢，可以執(zhí)行人員和貨物運(yùn)輸、搜索營救、搶險(xiǎn)救災(zāi)、城市和森林消防、反恐維穩(wěn)、近海石油和天然氣開發(fā)、醫(yī)療救護(hù)、旅游觀光和公務(wù)飛行等任務(wù)，必將在應(yīng)急救援和公共事務(wù)中發(fā)揮巨大而獨(dú)特的作用，為國產(chǎn)直升機(jī)開拓市場創(chuàng)造先機(jī)。