如何適應並控制相應的氣/水動耦合
2009年,國家立項批復了大型水陸兩棲飛機AG600的研制。在中國航空工業主導下,由航空工業通飛主承制、航空工業特飛所/中航通飛研究院作為總設計師單位『大協作』,全國150多家單位、十餘所高校數萬人參與了研制。
如何讓AG600適應並控制相應的氣/水動耦合?
7年的研制過程,是無數次的計算、試驗、失敗、總結和驗證。為達到飛機良好的氣、水動匹配,飛機設計團隊采用氣/水動結構一體化設計技術,通過無數次數值仿真與風洞試驗,最終獲得優選的飛機氣/水動力數據。
『僅水池拖曳試驗就達一萬多車次。』黃領纔說,為保證飛機在水面滑行的穩定性,在船體設計過程中,設計團隊充分考慮氣/水動在起飛、降落滑行的各個速度段的匹配,通過多輪水動力仿真分析與水池試驗,通過不斷優化外形與結構布局達到設計要求。
當然,AG600采用單船身、懸臂上單翼、『T』型尾翼及前三點可收放式起落架的船身式布局形式,都是為適應和控制相應的氣/水動耦合而為。
怎麼壓住高速滑行時的浪花
重53.5噸,最大水面起降速度100節(185千米/小時),AG600噴濺出的浪花會如同排山倒海。然而,過高的噴濺有可能損壞發動機、螺旋槳、襟翼等結構,影響飛行安全。
必須采取措施降低噴濺,這也是船體水動力設計中的一個難點。如何壓住高速滑行時的浪花?水動力團隊研究了多種噴濺抑制的方法。候選方案『包括縱向防濺條、帶?彎的船體、垂直防濺條、水平壓浪板、抑波槽等』。黃領纔說,『通過理論分析對比結合大量的水池模型試驗,最終選定采用?彎船體+抑波槽的方式,並達到了預設效果』。
『?彎船體+抑波槽,就是在?部位置安裝一個帶有排水孔的抑波槽,將高速滑行產生的噴濺引入槽內,再通過沿排水孔和出口排出。』黃領纔詳解道。
即將首飛的AG600打著深深的中國烙印。據黃領纔介紹,AG600的5萬多個結構件和2萬多系統件98%都是國內供應商制造提供的。機載設備90%國產,動力系統完全國產。
黃領纔認為,通過AG600飛機的研制,中國航空人逐漸掌握了水陸兩棲飛機領域很多核心技術,既包括前期設計、計算、分析和試驗的方法,也包括制造工藝中的新技術。(科技日報北京4月4日電)