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中國四代直升機研制進入無軸承旋翼技術(shù)攻堅階段

（來源：中國航空報）

無軸承旋翼是第四代直升機的重要標志之一，代表了先進直升機旋翼技術(shù)的發(fā)展方向之一。“十一五”期間，項目團隊重點開展了無軸承旋翼技術(shù)基礎(chǔ)層面的研究，以及一些典型件的試驗和驗證。

無軸承旋翼是第四代直升機的重要標志之一，代表了先進直升機旋翼技術(shù)的發(fā)展方向之一。它采用復(fù)合材料柔性梁元件的彈性變形代替復(fù)雜的傳統(tǒng)3個鉸的功能，實現(xiàn)槳葉的揮舞、擺振和扭轉(zhuǎn)運動，具有結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)目少、重量輕、可靠性高等特點，尤其具有優(yōu)良的操縱功效和機動性能。在國際上，無軸承旋翼技術(shù)在1990年代就進入了發(fā)展的黃金時期，美國、德國、俄羅斯等國家都成功運用了此項技術(shù)，并在直升機上采用了無軸承旋翼結(jié)構(gòu)，如EC135、MD900、OH-1、BELL430、RAH66、AH-1Z、ANSAT等。

目前我國直升機大都是鉸接式旋翼或球柔性旋翼。1990年代中期，中航工業(yè)直升機所開始了對無軸承旋翼的探索。“國外的直升機，只要看到旋翼，就知道是哪家公司的。而我們的直升機缺乏這樣的特色和辨識度。我們研究無軸承直升機，一方面是提升技術(shù)，融會貫通，更重要的是要創(chuàng)建自己的品牌。”直升機所旋翼技術(shù)專家胡和平說。

“三步”形成研制能力

2013年4月，直升機所項目團隊順利通過全尺寸無軸承旋翼原型樣機的詳細設(shè)計評審，標志著無軸承旋翼技術(shù)的成功應(yīng)用進入了最后的攻堅階段。目前，項目團隊正在進行全面的飛行試驗驗證，為后續(xù)型號應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

胡和平已與無軸承旋翼相伴近20年，回憶過往的研制究經(jīng)歷，他的感覺是舉步維艱。從技術(shù)基礎(chǔ)研究、立項論證，到地面部件和裝機試驗驗證、飛行試驗，其難度不亞于一個型號研制。無軸承旋翼技術(shù)含量高，在結(jié)構(gòu)大大簡化的同時，卻使得支撐旋翼設(shè)計的氣動和動力學(xué)分析變得異常復(fù)雜。鑒于研制經(jīng)費和技術(shù)難度，直升機所采取“總體規(guī)劃、分步實施”的研究思路，分三步走形成無軸承旋翼研制的工程能力。

新旋翼在立項研究之初，項目負責人就指出，不但要追趕上國際先進旋翼技術(shù)，更要立足于具體型號的未來發(fā)展需求，以預(yù)研技術(shù)與型號應(yīng)用無縫銜接為目標，最終實現(xiàn)無軸承旋翼技術(shù)在直升機型號上的成功應(yīng)用。

“剛開始時，也就是‘十五’期間，我們從無承軸尾漿入手開始研究，正好當時有對外合作項目，可以讓前沿性的研究與具體的型號結(jié)合起來，一干就是七、八年。”胡和平回憶說，那個階段主要是對無軸承尾槳技術(shù)和無軸承模型旋翼進行理論研究，但與無軸承旋翼技術(shù)的真正掌握以至在直升機型號上的成功應(yīng)用仍然有較大差距，在理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝制造、試驗技術(shù)上還存在許多未知的難題，每一項都是異常嚴峻的挑戰(zhàn)。

“十一五”期間，項目團隊重點開展了無軸承旋翼技術(shù)基礎(chǔ)層面的研究，以及一些典型件的試驗和驗證。“十二五”期間，項目團隊在系統(tǒng)級層次上進行無軸承旋翼技術(shù)的地面部件和裝機試驗驗證，探索以現(xiàn)有機型為平臺展開，業(yè)已形成正式的無軸承旋翼原型樣機三維電子數(shù)字樣機，進入了旋翼原型樣機的試制與試驗階段。

在全尺寸無軸承旋翼研制總體方案論證期間，項目團隊充分考慮驗證平臺直11的未來發(fā)展，瞄準直11高原型機的需求制定研制方案，通過此項目研究，探索一條預(yù)先研究與型號研制平滑過渡的技術(shù)路線，保證了項目的順利進展。

年輕活躍的預(yù)研團隊

以直升機所旋翼系統(tǒng)研究室尾漿和旋翼動力學(xué)組為主力，承擔了無軸承旋翼研究任務(wù)，“那時我是組長，這個團隊匯聚了很多有思想、有個性的年輕人。本來就是創(chuàng)新性的工作，大家時常也會有海闊天空的想法，那種探討問題的氛圍非常濃郁。”胡和平說。

研究所型號任務(wù)非常繁重，從事無軸承旋翼前沿課題研究的人員經(jīng)常接手其他型號科研工作，胡和平戲稱為“游擊隊打運動戰(zhàn)”，為此也想了很多辦法。“對于從事無軸承旋翼研制的設(shè)計員，首先安排上崗培訓(xùn)，詳細說明項目的研制背景、歷程、困難和存在的技術(shù)問題。”胡和平說，不論是強度還是結(jié)構(gòu)設(shè)計，每個階段的工作完成后，大家會在一起研討工作思路，每個年輕人介紹經(jīng)驗和想法，并邀請專家進行點評，對工作中出現(xiàn)的問題提出幾種解決方案，由年輕人分別設(shè)計和實施，從中分析比較，提升能力。

這是研制團隊的發(fā)展思路。根據(jù)實際情況廣泛吸納年輕人，發(fā)揮他們思想活躍、創(chuàng)新意識濃厚、學(xué)習(xí)能力強的優(yōu)勢，又針對其經(jīng)驗不足的共性，安排專業(yè)組長指導(dǎo)、技術(shù)專家把關(guān)。

設(shè)計員熊紹海和陳伏船剛?cè)胨烷_始參與無軸承旋翼的研制，在柔性梁構(gòu)型的選擇和布置中，胡和平指導(dǎo)他們搜集資料并分析解讀，為無軸承旋翼的研制提供了很多有益經(jīng)驗。這幾年，“技術(shù)創(chuàng)新沙龍”也是研制團隊探討交流的有效平臺，年輕人在一起碰撞創(chuàng)新火花，先后自主完成了無軸承旋翼氣動、動力學(xué)分析的理論研究、無軸承旋翼的詳細設(shè)計、旋翼試制以及多項無軸承旋翼的重要試驗。

“再苦再難我們都要堅持，因為我們想要有自己的東西，有自己響當當?shù)钠放啤?/SPAN>”胡和平對未來充滿自信。