中型双发直升机的新星--AB139 [组图]

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AB139是上世纪90年代中期,阿古斯塔公司在进行A129武装直升机"国际型"开发计划时,以为A129"国际型"研发的动部件系统为基础研发的一种6吨级双发通用直升机。当时该机被命名为A139

杨开天

在1997年,正当阿古斯 塔公司决定启动A139研制计划时,美国贝尔直升机公司因波音直升机部退出与之合作开发的B609倾转旋翼机研制计划,开始寻求新的国际合作伙伴。

1998年,贝尔直升机公司与阿古斯塔公司组建了合资公司,决定共同研发贝尔直升机公司提出的B609计划和阿古斯塔公司提出的 A139计划,并分别将它们更名为BA609和AB139研制计划。

按照当时阿古斯塔公司的市场预测,估计全世界可能需要900架左右AB139这一级别的新直升机,其中40%为军用用途,60%为民用用途,并估计AB139的生产期可维持长达20年以上

研制概况

AB139考虑了民用、准军用和军用各方面的需求。

民用型适于执行如行政公务、紧急医疗救护、搜索救援、近海油田支援、公安执法、新闻采集等多种任务。

军用型包括通用运输型、火力支援型、海军舰载型等,还可根据用户要求加装各种设备和武器系统,能执行多种不同的任务使命。

1999年6月12日,一架AB139直升机的全尺寸模型首次在巴黎航展上进行了公开展示。AB139研制计划包括4架原型机。

第一架原型机为"系留直升机",用于动部件和动力装置的地面试验,试验从2000年12月开始。

另外3架原型机均用于飞行试验,首飞原型机于 2001年2月3日在阿古斯塔公司总部卡希纳·科斯塔进行了首飞,三架原型机累计飞行800多飞行小时。

首架生产型飞机在2002年7月24日实现首飞。

2003年,AB139取得意大利ENAC试航当局颁发的适航证。

迄今,设计总重为6000千克的AB139原型机已经完成了单驾驶VFR和双驾驶IFR状态的取证试飞工作。

笔者在2003年11月参观阿古斯塔直升机公司总装生产线时,看到第一架生产型机已经完成总装,即将进入交付前的调整试飞阶段,当时总装线上还有6架机正在进行装配。

据报道,2003年年底,第一架生产型AB139已交付用户。按照公司的计划,AB139将2004年内完成计总重为6400千克的取证工作,下一个目标是将设计总重提高到6800千克。

市场与国际合作

2002年美国海岸警备队开始实施包括直升机、飞机、舰船、指挥和控制、后勤支援在内,总投资为170亿美元的一体化海岸警卫系统的"深水"计划,并已选择30架AB139作为其"深水"计划的装备,以取代目前使用的直升机。

此外,AB139型直升机还赢得了美国陆军和海军陆战队超过10亿美元的合同。

作为美军同类别即将退役直升机的换代机型,目前已经收到近30个用户的90多架订单。

2004年3月19日,土耳其航宇工业公司与阿古斯塔公司签署了关于在土耳其航宇工业公司制造AB139直升机机身的协议。根据该协议,土耳其航宇工业公司将制造250架份AB139直升机机身。

协议将于2004年4月5日正式生效,首架土耳其生产的机身将于19个月内交付。该项目计划在2017年结束。这也从一个侧面反映了AB139的良好市场前景。

AB139本身就属于一个由美国贝尔和意大利阿古斯塔公司组建的合资公司研发的国际合作项目,此外,还有约30家公司参加了AB139项目计划,主要有:加拿大普惠发动机公司,霍尼韦尔公司、英国韦斯特兰航宇公司、波兰PZL斯韦德林克、德国利伯海航宇公司和日本川崎公司。它们分别负责为该机研发发动机、综合航空电子设备、尾桨传动装置、中机身、起落架和传动部件等。

主要设计特点

AB139是阿古斯塔公司根据其在直升机制造方面积累的50多年的丰富经验进行的一种新设计,它在设计上尽量采用现有的成熟技术。

AB139的机身结构紧凑,可收放轮式起落架有良好的抗撞击吸能能力。

AB139的两台发动机和减速器安装在机身顶部,便于检查和日常维护,同时,机身下面的机舱有最大的可用空间。

AB139的尾桨倾斜安装,增大了纵向重心范围。在首次飞行后垂尾顶端的尾桨传动机构外全部加装了整流罩,油箱在机舱的后面,受到了起落架结构的保护。

为了降低成本,AB139的民用和军用型有90%的部件通用。

AB139的基本构型能安装各种航空电子设备和采用各种内部布置,这些都能根据各个不同用户的要求进行修改。

例如,陆军火力支援型的主要特点是从主减平台处伸出两个挂梁,悬挂武器,如空地导弹、火箭巢、机枪吊舱等,机舱内可安装机枪等轻武器。

此外,发动机进气道装有涡管式离子分离器,排气管可加装红外抑制系统,机头安装电缆切割器,采用机组人员防弹装甲适坠座椅和乘员适坠吸能座椅。

海军反潜型可以配置反潜吊放声纳、声纳浮标、磁异探测仪等搜潜设备,同时可以加挂两枚反潜鱼雷。

海军反舰型可以配置搜索雷达并换装空舰导弹。军用型同时还可配备威胁告警系统和空空导弹自卫系统。

旋翼、尾桨采用成熟技术

AB139的旋翼系统源于A109和A129旋翼系统的成熟技术。

桨毂中央件为钛合金机加件,沿周向用复合材料线束缠绕,以提供破损-安全设计和提高使用寿命。

弓形桨毂支臂为复合材料件,通过球面弹性轴承与桨毂中央件相连,由弹性轴承提供桨叶的挥舞、摆振和变距自由度。

桨毂支臂前端为一叉耳,用两个螺栓与桨叶相连,桨毂支臂与桨毂中央件之间装有液压减摆器,在桨毂支臂上还装有桨叶变距摇臂,与变距拉杆相连。钛合金桨毂和桨毂支臂间装有液压减摆器。5片桨叶采用全铰接式结构,桨叶用复合材料制成,采用性能最佳、噪音最低的新翼型。其产生的噪音甚至能比国际民航组织的限制标准低5分贝。桨叶可安装人工折叠装置以适应在舰船上使用,还可加装除冰装置。

尾桨有4片全铰接式桨叶,桨叶为复合材料结构,带有弹性轴承和粘弹减摆器。尾桨叶可加装电防冰装置。为适应在小型舰船上搭载,AB139的尾桨叶也可安装人工折叠装置。

机体设计强调宽敞通畅

AB139的机身为铝合金薄壁结构,外覆盖件和尾段结构为复合材料件。在同吨级直升机中,AB139的客舱特别宽敞,宽2米、长2.7米,高1.42米,总容积约为8立方米。驾驶舱有两个铰接式舱门,客舱两侧各有一个有1.68米宽和1.35米高的滑动舱门。行李舱在机舱后面,总容积为3.4立方米,它可从机舱进入,也可从机身两侧的两个舱门进入。客舱的长度和行李舱的长度之和超过旋翼桨叶的长度,因此AB139是目前惟一一种能运输自己桨叶的直升机。在行李舱的侧面和下面是标准的U形油箱舱,油箱最大容量1275升。在行李舱和机舱之间还能安装一个辅助油箱,其容量为400升,油箱为自密封结构。油箱的位置符合民用与军用用户的要求。

客舱内部的座椅等全部为快卸连接设计, 以便于快速改装,执行不同的使命任务。发动机舱、主减舱、电子设备舱的整流罩和口盖的开启非常方便,有很好的可达性,便于日常维护。

起落架为可收放的前三点式,前起落架为双机轮,主起落架为单机轮,主起落架收入机身两侧向外突的起落架舱内。

动力与传动系统久经考验

AB139装两台加拿大普惠PT6C-67C涡轴发动机,带有全权数字电子发动机控制装置(FADEC),其总输出功率为2500千瓦。单台发动机的最大起飞功率为1250千瓦(1679轴马力),最大连续功率为1140千瓦,30秒钟最大应急功率1390千瓦。PT6C发动机广泛用作直升机和涡轮螺桨飞机的动力装置,是这个量级中经过最充分考验的发动机,已生产交付了约 3500台,累计飞行时间达2900万小时。两台发动机安装在机舱上方两个隔离的防火舱中。

AB139有主、中、尾三个减速器。主减速器起飞功率1634千瓦,最大连续功率1485千瓦。主减速器通过四根撑杆和承扭钣与主减速器平台相连。主减速器有一个综合润滑系统,包括金属屑探测器。传动系统在没有润滑的应急情况下具有30分钟的干运转能力。

航电与飞控系统现代化程度较高

AB139直升机能安装各种航空电子设备,但基本的设备是霍尼韦尔全屏幕驾驶舱显示器,它由4台20.3厘米×25.4厘米的高清晰度彩色液晶显示器组成。液晶显示器可选用的数量能根据用户的要求装2至4台。先进的航空电子设备系统是完全综合的和组件化的。电子设备系统的心脏是两台计算机,计算机与现在广泛使用的台式个人电脑相类似,容易更新。AB139的军用型将装MIL-STD-1553数据总线,该总线允许为武器采用"外挂物管理系统" (SMS)。由于AB139采用了人机工程的驾驶舱和先进的航空电子设备,还计划取得单飞行员仪表飞行规则的适航证。

AB139具有常规飞行操纵机构、3个复式助力器、配平系统、双自动驾驶仪作动器和发动机机械备用控制机构。双余度液压系统由两个20700千克/米2压力的泵供给液压油。还有一个电动泵用于地面工作或应急使用。主电源为28伏直流,由两台独立的300安发电机供给;辅助电源为115/26伏交流,由两台 50伏安变流机供给。另外有一个镍铬40安电池和一个辅助的13安电池。

AB139还配有4轴自动飞行控制系统(AFCS),自动驾驶仪和可变模态飞行指引仪。它们的特点是具有气压高度保持、空速保持、高度预选、航向搜索、垂直速度保持、伏尔或飞行管理系统导航、伏尔进场、仪表着陆系统或微波着陆系统进场、反航向、复飞、雷达高度表保持、悬停保持和攻击功能。

强调维护性和生存性

AB139在设计中十分注重满足维护使用简便的维护性设计要求。直升机内部与外部的飞行前检查仅需1名操作人员完成,所有检查口盖都易于接近。阿古斯塔公司能提供靠近直升机周边的地面维护专用工作平台,而不需要梯子或其他临时的装置。由于有计算机化的诊断装置,部件的维护是按视情进行的。最大翻修间隔时间定得很高,为5000小时;而每飞行小时的维护人时非常低,为1.5。所有技术资料能在光盘只读存储器上得到,在外场利用便携式电脑能方便地进行维护工作。利用这种电脑又能完成一般的飞行后检查。先进模块化系统设计,安装有中央维护计算机,具备系统自检功能,结构维护通道畅通,可达性好。

为了适应陆、海战场使用,AB139在设计时充分考虑了生存力设计方面的要求。包括:选用功率大的发动机,剩余功率多,保证紧急情况下控制飞机的功率;重要系统及结构采用冗余度破损安全设计,油箱为自密封结构,重要系统能抗弹伤,驾驶员部位装甲防护,起落架机身为抗坠毁设计,机身为水密结构并有多处应急出口;机身外形的雷达和红外反射特征低,还可配置激光告警、雷达告警、导弹逼近告警等告警系统;具备电子战功能,安装有红外对抗、箔条和闪光弹干扰释放装置:具有水上迫降设备,机上安装有紧急定位(含水下)发射机;机外安装有应急浮筒和救生筏,通过入水触发开关自动或人工控制。


本文内容于 2008-1-2 18:29:57 被sededede123编辑

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