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国产民用直升机适航 加力民机产业市场发展

私人飞机网 更新时间:13年08月23日 来源:原创 字号:

    3架俏丽的AC311直升机于今年6月交付用户,此前的2003年,中央电视台曾购买一架直11航拍直升机。时隔10年之后,国产直升机终于小批量花开民间。促成民机走向市场的一个必要条件就是适航。民机适航性,是指民用飞行器在规定使用环境内必须具备的安全条件,适航保证了飞机的最低安全。适航认证是为民用直升机获得市场准入证,因为市场只接受安全、方便、经济性好的直升机。

    与军机交付使用的程序不同,民用直升机走向市场必须经过严格的适航审定和AEG评审过程。中航工业直升机所分管适航工作的副所长吴启荣认为,对于早已习惯了军机研制流程的直升机科研人员来说,“适航”是一项具有新理念、新规范的挑战性工作。从AC311到AC313,再到AC352,直升机所在民机适航取证的道路上越走越宽广。

    民机适航工作座谈会

    发展:从轻型到大型的适航跨越

    市场引导着国产民用直升机发展的方向和进程。2008年汶川地震发生后,在国民的呼唤中,直升机所根据直升机军民兼容的特性,在成熟的直升机平台基础上,按照中国民航局(简称CAAC)最新的适航标准开展民用直升机研制,于2010年接连推出了大型民用直升机AC313和轻型通用直升机AC311。这两型民机在2012年又相继获得中国民航局颁发的型号合格证。同年,AC311还通过了中国民航AEG审查,取得了进入市场运营的资格,AC313也将于今年通过AEG审查。

    为保障工作顺利进展,直升机所的科研人员做出了巨大努力。虽然直升机所从1993年就开展了直11的适航取证工作,并于2001年获得了型号合格证,但时隔10年后,原有的适航规章随国际标准的变化,增加或提高了某些方面的适航安全性要求,如“座椅和燃油箱适坠性”、“传动系统润滑失效后30分钟干运转能力”、“闪电防护、损伤容限、复合材料结构验证、鸟击、座舱安全和应急撤离”等,这些适航要求大都是国内首次作为审定基础用于民用直升机的型号合格审定。

    AC313直升机是中国首个完全按照中国民航最新适航要求通过适航审定的大型民用直升机,根据我国最新的运输类旋翼航空器适航标准(CCAR29 R1)进行研制和生产,从方案设计、研制到试验、试飞,每一个过程严格按照适航标准和程序进行。

AC313

    早在2003年,直升机所就向中国民航局提出了AC313直升机(当时型号名称为直8F)的型号合格审定申请,希望以直8平台和系统状态申请型号合格证(TC证),结果未获受理。原因是以直8的状态,很多系统无法满足当时新版适航标准的要求。在反复更改设计方案后,2007年12月,适航当局才受理了直升机所关于AC313直升机的适航取证申请。与此同时,严峻的挑战摆在了直升机所工程师的面前。“毕竟这么多年来我们都是研制军用直升机,军机是批量式生产,民机是个性化生产,二者的研发流程不一样,设计要求不一样,具体的用户更不一样。”直升机所民机技术总监、AC313型号总师徐朝梁回想说。尽管困难重重,科研人员还是义无反顾地投入了工作,通过AC311和AC313严格和完整的适航验证和取证过程,提高了对适航规章的把握和验证能力,适航意识空前增强,并贯穿于每一个环节,特别是通过AEG工作,能够从满足客户运行使用角度去思考和改进产品品质。

    历经4年,在借鉴军机和AC352直升机国际合作经验基础上,AC313直升机适航取证团队完成了相关设计并开展了包括燃油系统抗坠毁试验、雷电直接和间接效应试验、座舱骨架及风挡玻璃鸟撞试验等131项取证试验,适航验证常规试飞科目215个,空中自转、单发故障起降、发动机空中起动(双发停车)等风险试飞科目88个。2010年和2011年,AC313直升机两度进入青藏高原开展科研试飞和适航取证试飞,创造了多项飞行纪录。

    “空中小精灵”AC311直升机在直11基础上开展了全新的优化设计工作,遵循了正常类旋翼航空器适航规定(CCAR27R1),2012年获得型号合格证和生产合格证,并按照最严格的标准通过AEG评审,是首款通过AEG评审的国产民用直升机。

    而中法对等合作的AC352(法方代号EC175)中型多用途直升机开创了国际合作项目适航取证管理的新模式。适航审定工作按照中国和欧洲的最新适航条例(CCAR29-R1/CS29),在中国民航局和欧洲航空安全局(简称EASA,授权给欧直公司)的共同监控下进行。欧直方面计划今年年底取得型号合格证,中方份额的一系列取证试验均有序完成,如缓冲支柱接头静力试验、雷击试验、鸟撞试验,中机身、尾梁大部件级强度取证试验。近期完成的尾梁强度取证试验满足了适航标准,在缺陷的制造、缺陷容限分析试验和剩余强度试验中积累了经验,还完善了强度设计理论,形成技术积淀逐步推广,将为我国先进民用直升机的发展起到积极的推动作用。

    飞行器安全性要求不断提高,必须不折不扣地达标适航条款。如对座舱材料要做各种材料、成品件的阻燃防火试验,闪电防护要进行雷电对机上结构和设备的损伤安全验证,鸟击试验是为证明在大速度飞行时风档玻璃不会被一定重量的鸟击穿透,主减在油漏光的极端故障下还要能够保证直升机安全飞行30分钟,此外还有对结冰条件的验证、对复合材料结构损伤容限的验证等。正是通过对标最新适航条款要求的适航符合性验证,提高了直升机的安全水平,也促进了直升机研制技术的全面进步。

    中国直升机制造业通过AC系列直升机完全满足中国民航适航标准的过程,以及与欧直联合设计和开展适航工作的过程,积累了民用直升机适航的宝贵经验。从轻型直升机到大型直升机适航也是巨大的跨越,AC313直升机最大起飞重量13吨,是第三代直升机,系统复杂,适航涉及的标准及条款多,要求高,验证难度大。试飞验证包括了西部高原、极寒地带、高温地区的全域验证,以及发动机空中失效的无动力自转着陆、系统失效、边界飞行等各种使用极端情况的安全验证。AC313直升机完成了适航验证工作,标志着我国第一次在大型级别直升机上达到了适航要求。吴启荣表示,直升机所已具备了轻、中、大型民用直升机适航验证能力,可以向中国国内市场提供安全可靠的直升机,也有能力研发任一吨位的新型民用直升机。

    直升机所在这一过程中,发生了显着的理念转变,即从以实现可靠性、性能为主的军机研制理念转变为以满足安全性、市场需要为主的民机研制理念。

    求变:从产品成功到商业成功

    严格的适航取证历程,转变了直升机所的理念,一大批技术骨干得到了锻炼,民机研发体系初步建成。随着民机适航工作的开展,直升机所在工作机制、管理模式上呈现了新气象。

    直升机所加强了适航审定技术研究和人才队伍能力建设,大力加强和深入推进适航工作。2010年,直升机所将适航技术专业从综合保障研究室划分开来,成立了适航技术研究室,壮大了专业人才队伍,专门负责直升机适航技术研究和型号取证归口管理。直升机所增设了市场研究处和适航委任代表室,选派一批技术专家兼任适航委任代表,在局方的授权和指导下开展技术审查工作。其中市场研究处主要负责市场需求调研、民机项目规划及构型管理、经济性分析、成本控制。

    为适应民用直升机发展的需要,增强民机市场竞争力,加快将AC311直升机推向市场的步伐,直升机所与中航工业昌飞签订了《AC311直升机营销合作协议与工业化设计更改协议》,形成厂所利益均沾、风险共担的崭新的合作模式,打破长期以来厂所体制和分工的束缚,将研究所与市场、成本、利润紧密捆绑。直升机所3位民机型号总师分别担任AC313、AC311和AC352、无人直升机项目总经理。他们不仅要对民用直升机全型号、全生命周期研制管理负直接责任,而且要履行民机型号研制的市场研究、运营策划、成本控制、质量管理等职责。

    为促进民用直升机产业的快速发展,直升机所结合“市场观、客户观、成本观”等主题教育活动,积极将“三观”纳入企业文化价值体系,在研究所树立经营价值观。这对直升机所广大员工进一步解放思想、转变观念、克服计划经济体制的束缚、加快转变发展方式、促进产业转型升级起到重要作用。

    直升机所通过开展“三观”主题教育活动,解决了体制机制不够灵活、管理粗放、自主创新能力不强等制约发展的问题,加快建立适应市场经济规律、与国际标准相衔接的军民机研发体系,进一步加强国际合作,引入国际先进的管理模式和经验。

    直升机所大力倡导“在学中干,在干中学”的理念,加强对国内外适航标准和适航验证技术的跟踪和研究,为直升机适航取证提供适航技术支持和保障。同时,加强对直升机工程设计人员的适航理念宣贯,选派设计员到中国民航局等单位参加各类适航培训课程。

    在组织开展适航审查工作时,直升机所对承制单位/供应商也提出适航要求,指导和监督其符合性验证工作,参与对承制单位/供应商的适航审查,开展直升机研制有关专业的厂、所适航工作的技术指导工作。2011年初,AC313直升机和AC311直升机的55家机载设备供应商代表齐聚中航工业直升机所,接受适航培训并要求按照主机研制进度和设备审查程序,全力配合主机单位完成随机合格设备的审定等适航工作,确保两型机的适航取证进度。

    在完善自身能力的同时,直升机所还加强与中国民航局的沟通联系,向局方适航专家学习。2012年中国民航局适航审定及AEG方面的多位专家到直升机所开展各类座谈和培训,使直升机所广大科研人员的适航思想意识发生了转变。通过AC系列直升机适航及AEG评审、交付用户,设计和制造人员走到了市场前沿,产品不再是目的,直升机用户满意才是他们追求的目标。

    方向:持续适航看齐国际标准

    中国民航局专家透露,在适应国内快速发展的民用航空工业形势、充分满足其对适航审定能力的需求方面,局方的适航审定能力也在同步改善和提高中。

    2012年3月26日,中国民航局副局长李健到直升机所和昌飞调研。他表示,民航方面将与工业部门一同致力于直升机通用航空产业的发展,并对国产民用直升机的发展提出了四点建议:一是坚持航空产业和适航标准与国际接轨;二是努力加强直升机产业自身能力建设;三是建立完善的售后服务体系;四是加强运行规章和新技术研究。

    AC311直升机总师李家云讲到,国产民用直升机不仅立足国内,还将瞄准国外市场,这就必须按照国际标准,坚持持续适航。建立适航双边关系,不仅能保证我国民用航空产品的安全性,提高我国的适航审定能力,而且能推动国产航空产品走向国际市场。据统计,我国已经与美国等国家建立了相应的适航双边关系,20架“新舟”60飞机出口到刚果等7个国家,95架运12系列出口到乌干达等20个国家。

    要使民用直升机研发满足持续适航的要求,其设计保证体系和运行支持体系不可或缺而且要逐步趋于完善。直升机所未来将加强体系建设力度,加快程序完善步伐,参照波音、空客、中国商飞等民机企业的体系建设模式,结合直升机所实际情况,从顶层策划,建立健全军民融合式、职能相对独立、适应于民机研发要求的适航体系,扩大适航管理职能,完善民机研发和适航工作程序。

    在民用直升机的研发中,直升机所加强了适航技术研究,以所内适航部门的标准研究人员为辅助,指导设计人员加快对民机设计标准的理解,共同探讨研究;利用课题、对外合作等方法,深入研究国外民用直升机型号的设计方法和验证手段,加快提升设计能力。

    吴启荣介绍说,在中国民航局的指导下,直升机所下一步将重点加强国际及国内适航标准的研究,从满足用户和市场需求出发,提高驾驶舱人机功效设计、工业化设计、客户化、五性及安全性设计、降低使用成本等方面的综合能力。同时在绿飞机基础上,建立加改装(内饰改装、功能增加)能力,完善客户培训体系(模拟机)和运行支持体系(建立客户化信息平台)。另外将参照欧洲DOA(设计机构批准)和美国ODA(授权委任机构)的适航委任单位标准,努力完善直升机所的设计保证体系和适航工作体系,建立专业完备、经验丰富的适航符合性工程师队伍,取得局方授权,独立开展适航审查工作。

    2013年5月,工业与信息化部颁发了我国首部《民用航空工业中长期发展规划(2013-2020年)》,明确了我国民用航空工业的发展重点、布局导向,为实现我国民用航空工业跨越式发展指明了方向。未来10年,我国民用直升机市场将快速发展,大力提升民机适航能力具有长远的战略意义。

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