• 专家解读:舰载直升机制造有多难

  • 刘任丰 陈超

        前不久,在“军队-2021”国际军事技术论坛上,由俄罗斯卡莫夫设计局研发的卡-52K舰载直升机刚一亮相,就以先进的电子防护对抗系统和超强的防腐蚀性能,引起广泛关注。
        别看卡-52K舰载直升机和陆基直升机在外形上没有什么太大差别,但技术创新难度不可同日而语——从1997年卡莫夫设计局的首架卡-52原型机实现首飞,到试验改进后投入量产,再到2012年启动卡-52K舰载直升机生产,前后长达15年时间里,该设计局科研人员攻克了成百上千项技术难题。
        舰载直升机制造是一项世界性难题。时至今日,只有俄罗斯、英国、意大利等少数国家能够自主研制舰载直升机。那么,舰载直升机为什么难造?要攻克哪些技术难题?请看海军航空大学飞机教研室副主任刘旭的解读。
    难点一:空间限制
    舰艇“肚子”里塞飞机
        早期,这款舰载直升机发动机动力不足,外形设计像是钢管和木板拼接起来的。虽然体形较小、方便着舰,但只能执行简单的运输任务。随着涡轴发动机技术取得重大突破,直升机搭载设备日益增多,舰载直升机逐步担负起空中预警、反潜作战和火力打击等海上任务,体形也变得更加健硕。这时候,科研人员发现了一个新问题——舰上空间小,装不下这个“大家伙”。
        为此,科研人员制订了一份“瘦身”套餐,把舰载直升机塞进舰艇“肚子”里。
        “减脂”——让机身“瘦”下去。传统直升机需要延伸出一根尾翼和尾桨,用来控制飞行方向。卡莫夫设计局科研人员在想:“怎样把‘长杆’去掉?”他们研究发现,设计出上下两副螺旋桨反向旋转,就能抵消主翼旋转带来的反向力矩,这样可以在设计图纸上抹掉尾翼和尾桨。
        “塑形”——把旋翼折起来。旋翼折叠技术,顾名思义就是将四个方向的桨叶重叠在一起。这项操作看似简单,但旋翼上布满纵横交错的管路和线路,实施起来难度很大,同时人工折叠和液压折叠耗时费力,影响直升机出动效率。“海鹰”舰载直升机的旋翼设计巧妙,将原有液压折叠改为电动折叠,不仅能减轻机体重量,还可以有效降低舰载直升机的倾覆率。
        “增肌”——实现一机多能。舰载直升机舱内空间寸土寸金,实现一款设备功能多样化,是科学可靠的设计理念。法国空客公司生产的H160M舰载直升机,采用模块化设计,打造通用军事化平台,不仅能快速搭载不同任务载荷,还降低了机内设备的维修难度和成本,这种创新设计理念已成为未来舰载直升机发展的新方向。
    难点二:环境侵蚀
    订制一份“抗腐蚀套餐”
        高盐、高湿的海上环境,对舰载直升机影响很大。有资料显示,舰载直升机一般服役寿命不到陆基直升机的20%。为防止机身和光电系统被海上环境腐蚀,科研人员为舰载直升机订制了一份防盐雾、防霉菌、防潮湿的“抗腐蚀套餐”。
        掀开舰载直升机蒙皮,你会发现从发动机到起落架,从雷达罩到旋翼轮毂,抗腐蚀材料和涂层被广泛应用。除了抗腐蚀材料,一些国家海军航空兵部队明确规定,舰载直升机降落后,要及时进行清洗作业,彻底冲洗掉附着在机身表面的氯盐。
        这种抗腐蚀手段,简单高效、易于维护,受到各国海军官兵普遍青睐。
    难点三:着舰安全
    降得稳更要站得住
        直升机着舰犹如刀尖起舞,技术难度大、安全风险高。虽然只有短短十几秒钟,却对飞行员飞行技能和心理素质是极大考验。
        着舰前,飞行员眼中的舰艇甲板仅有“火柴盒”大小;降落时,舰艇自身会向不同方向摆动,飞行员操作稍有不慎,直升机就会发生侧滑、倾覆等事故;即将着舰时,一些飞行员会出现“目视旋翼已经扫到机库壁”的错觉。这需要他们克服甲板前机库、舰岛等障碍物带来的心理影响。
        那么,如何确保舰载直升机安全平稳降落呢?
        在直升机机腹,你会发现一个突出的液压杆,这个部件叫“鱼叉”。如果把舰载直升机的起落架比作腿,那么“鱼叉”就是它的手臂,它的作用是牢牢抓住船身防止出现侧滑和碰撞。在触舰时,“鱼叉”会牢牢叉在甲板格栅上,实现直升机和目标舰之间的刚性连接。整个系统操作简单,配合绞车仅需5至7分钟即可完成直升机的着舰和收纳作业,得到世界各国海军广泛应用。
        得益于卡式直升机同轴反转旋翼的抗侧风性能,在直升机着舰前,只需在飞行甲板上铺设一张长和宽各5米,由棕榈绳编织而成的防滑网,让直升机机轮陷入防滑网中不易摆脱,就能有效规避侧滑问题。
        降得稳更要站得住。完成着舰后,舰载直升机一般需要在机身前后左右4个位置,选择承受力较大的结构件作为系留点,用系留索进行固定。
        浩瀚大洋,风高浪急。遇到恶劣天气,辅助降落系统和系留系统也存在“脱手”的风险。为了解决这个问题,科研人员专门设计了保险装置。“海鹰”舰载直升机除了安装助降系统,还配有一套特殊的浮水结构,紧急情况下可以降落在水面上,被飞行员形象地称为“直升机的救生圈”。(据中国军网)

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