飛向藍海——記AC313直升機適航取證歷程

■ 江 濱 陳 昱 方金福

2012年1月5日，北京，人民大會堂。當天上午10點20分，中航工業直升機所所長邱光榮從中國民用航空局適航司副司長殷時軍手中接過了AC313直升機型號合格證。AC313從此成為世界上第一型取得4500米海拔地區A類適航證的民用直升機。

中航工業直升機所型號總師徐朝梁介紹，AC313是亞洲最大噸位的直升機型號，整機性能達到了國際第三代直升機水平，填補了我國大型民用直升機研制的空白。他說，我們就是要為中國和世界打造出具有廣闊市場發展前景的先進直升機平臺。

藍海：市場的呼喚

“藍海”在經濟學上是指未知的市場空間。迄今為止，我國直升機民用市場仍然是一片廣袤的藍海。

直升機不僅是現代戰爭中的主戰武器裝備，更是和平歲月公共事務領域交通運輸、應急救援、科學考察、飛行員培訓以及農林、海洋作

58 2012年第4期 總第54期業的工具。我國地形地貌復雜的特點，決定了單靠陸上交通工具和固定翼飛機無法實現人員和物資的快速轉移以及開展各種復雜作業，而直升機往往可以發揮其獨特的作用。在海洋管理、海洋資源開發利用、海洋環境保護、海洋工程建設、海上救助等領域，直升機同樣承擔著各種特殊的任務。

讓國產直升機飛上藍天，無數國人翹首以待。“無論是重載直升機，還是高原直升機，我們一定要讓各種直升機飛上藍天。”這是溫總理在北航對學子們的殷殷囑托。

飛向藍海，中航工業直升機旗下的直升機所和昌飛公司響應黨和國家領導人的號召和廣大國人的呼喚，全力以赴，爭分奪秒，用3～4年的時間，先后推出AC313、AC311和AC310等民用直升機，掀起了一股藍天旋風。

2010年3月18日，13噸大型民用直升機AC313在江西景德鎮首飛成功。邱光榮所長認為，首飛只是完成了一個重要的里程碑，一個型號要走向市場、服務大眾，還必須獲得一張特別的通行證，這就是中國民航局按照適航標準，經過嚴格審定之后頒發的型號合格證。

源起：適航申請一波三折

據直升機所適航技術研究室負責人介紹，早在2003年，適航申請人代表向中國民航局提出了適航申請。當時的技術水平是建立在老直八型直升機的基礎上，希望能夠以直八的平臺和系統狀態申請型號合格證。兩次申請，兩次被適航當局駁回，原因是以直八的狀態，很多系統無法滿足適航標準的要求。

直升機所為此一次次更改設計方案，包括整機外形、平臺、分系統，嚴格按照CCAR29 R1的相關要求，打造了一個全新的民用直升機平臺，經過充分論證，提出了一個全新的設計申請方案。

2007年12月29日，適航當局終于受理了直升機所關于AC313直升機的TC證申請，并于2008年5月27日召開了首次TCB會議，成立了適航審查小組。

AC313直升機開啟了適航取證之路，設計人員踏上了通往藍海的征程。

研制：加力的數字化設計

設計制造出符合適航需求的飛機，意味著設計理念和工作模式的更新。直升機所組織精干力量，憑借多年的型號數字化設計經驗，為AC313直升機高速、高效、高質量的研制提供了強有力的保證。在型號研制中，技術人員全程采用全數字化協同設計，AC313直升機自上向下建立了三維飛機數字樣機，在此基礎上進行的氣動仿真分析，可以將直升機復雜的流場以直觀的方式呈現在設計人員面前，便于及時發現和解決問題，大大減少風洞試驗的次數。強度分析的廣泛使用，為結構設計提供了實時定量的評估。在數字樣機上，通過透視、剖切等方法，將物理樣機難以呈現的細節清晰地展現出來。研發人員使用同一套產品數據開展在線協同設計，設計結果在線呈現和共享，設計工作并行迭代，加速了設計過程。

數字化分析保證了重大試驗的成功，節省了經費；數字化仿真，掌握了疑難試飛科目的要素，降低了試飛風險；數字化模擬，情景再現了試飛路途的地形地貌，為AC313完成高原試飛奠定了基礎。

試驗：首次、首次、還是首次

按照最新適航標準的要求，每一個系統、每一個成品，需要進行大量的相關條款的符合性驗證。

因為我國的直升機產業發展最初是為了滿足軍用裝備的生產，因此，整個體系、工藝設計標準、制造設計標準和規范都更多地傾向于符合軍用。而在民用飛機方面，要按照適航標準來進行，許多設計員對適航條款的認識沒有基礎，更別提驗證方法了。

技術人員為此查閱了大量的資料，了解國外先進的試驗方法和技術手段，加以消化吸收，設計并完成了131項取證試驗，這些驗證方法大部分在國內均是首次采用。

2008年12月，完成了燃油系統抗墜毀試驗，試驗要求抗墜毀沖擊速度為17.3m/s，該項試驗屬于我國首次按適航標準要求成功完成的抗墜毀燃油系統墜落試驗。

2011年2月，完成了主減速器完成30分鐘干運轉驗證試驗，這是我國首次自主突破該項適航取證關鍵技術。

2011年12月，完成了駕駛員座椅動態沖擊試驗。

2011年12月1日，完成了雷電直接效應試驗，這是我國首次整機大規模雷電防護設計和驗證。

2011年12月11日，完成了全復合材料尾梁靜力試驗。試驗嚴格遵循最新適航標準，預制了制造缺陷和沖擊損傷，考慮了環境因子影響，全程采用聲發射等實時監控手段，是國內首次完成帶預制缺陷的直升機主承力復合材料結構大型試驗。

2011年12月13日，完成了座艙骨架及風擋玻璃鳥撞試驗。

此外，還完成了燃油系統地面模擬試驗，滅火系統模擬試驗，動力艙滅火系統模擬試驗，閃電防護試驗，綜合航電設備的雷擊試驗等。通過試驗，驗證了AC313型機各系統完全滿足適航規定要求。

試飛：填補了我國直升機飛行多項空白

進行風險科目試飛和各項高難度試驗取證工作，挑戰直升機的極限性能，是適航取證過程的必要工程，但直升機人想得更多的是：從用戶使用角度出發，為用戶提供安全可靠、性能優越的直升機。

AC313試飛科目多，難度大，跨地域廣，需進行高溫、高原和高寒試飛。AC313直升機自首飛以來，為適航取證進行了300余小時的飛行驗證工作，包括風險科目試飛時間近百小時，出色地完成了適航驗證常規試飛科目215個，風險試飛科目88個。風險科目包括回避區、臨界決策點、不可逾越速度、大小旋翼轉速、空中自轉、單發故障起降、發動機空中起動（雙發停車）、1.1倍不可逾越式（有無動力）試飛試驗等科目，而此前國內從未在大型直升機進行過這些風險科目。

2010和2011年，AC313直升機先后兩次進入青藏高原開展科研試飛和適航取證試飛工作，以其優越的性能、優良的工作狀態、高可靠性，創造了中國直升機的多項飛行記錄，填補了我國航空史上的多個空白，在中國乃至世界航空史上續寫了輝煌的一頁：國產直升機首次進入西藏地區進行全面系統飛行測試，實現了幾代直升機人飛越青藏高原的夙愿，先后輾轉青海地區的共和、玉樹、格爾木和西藏地區的那曲、拉薩、羊八井、日喀則等地，飛行200多小時，航程26000多公里，獲取大量高原地區復雜的地理、環境、氣候及通信條件等珍貴飛行數據。

2010年9月7日，完成青海地區科研試飛，試飛了3068米、3700米、4450米和4700米海拔高度，飛出了國產直升機7500米的最高升限。

2010年9月13日，AC313從海拔2850米格爾木起飛，沿途飛越4500米可可西里無人區、4767米的昆侖山、5000米的風火山、5231米的唐古拉山，連續飛行6小時，航程1160公里，創造國產直升機高原飛行記錄。

2010年9月17日，在西藏羊八井地區完成典型高度4500米試飛，飛出了商載大于1500kg的優異性能。

2010年9月18日，AC313首次實現國產大型直升機飛抵海拔5200米的珠峰登山大本營，證明AC313直升機使用范圍可覆蓋我國全疆域。

2011年8月28日至9月30日，在青海地區完成高原適航驗證試飛。分別在海拔3068米共和機場、海拔3900米玉樹機場和海拔4500米野外場地開展了試飛。完成了起飛決斷點（TDP）、著陸決斷點（LDP）、A類起飛距離、A類著陸距離、自轉著陸、極限高度-速度包線(H-V)、無動力不可超越速度、小面積平臺起飛和著陸等風險科目的試飛，驗證了不同海拔機場上不同重量的A類起飛和著陸性能、自轉著陸性能和極限高度-速度包線。在高海拔高原地區完成A類性能等高風險科目試飛，在中國乃至世界上都是第一次。

2011年9月2日，在青海共和機場，AC313飛越了8000米高度，創造國產直升機升限新的記錄。

2011年9月13日，AC313在玉樹地區海拔4500米野外場地，在用戶及適航審查代表的目擊下，最多運載了29人，再次驗證了優良的高原性能。

雄鷹：缺氧不缺精神

中航工業直升機所和中航工業昌飛組成的高原試飛突擊隊，兩度奔赴青藏高原開展試飛，克服高原地區氣候環境和生活條件、工作條件的各種困難，在收獲高原試飛碩果的同時，也創造了直升機人的精神財富。

2011年9月，試飛突擊隊來到了青海玉樹地震災區。玉樹位于青藏高原峽谷地帶，這里海拔近4000米，早晚溫差大，常出現雨雪天氣，生存環境對來自平原地區的人們來說是極其艱苦的，高原反應非常強烈。在高原試飛的日日夜夜，全體突擊隊員堅持“艱苦不怕吃苦、缺氧不缺精神”的信念，牢記直升機人“使命、責任、承諾、快樂”的核心價值觀，承載著幾代人的夙愿和夢想，團結拼搏，共同奮斗，就像高原的雄鷹，經得起大自然各種嚴酷的挑戰。

審查：標準嚴格才能鑄造精品

在首次型號合格審定委員會（TCB）會議上，成立了由民航華東地區管理局適航審定處、沈陽航空器適航審定中心和上海航空器適航審定中心組成的審查組。按照旋翼航空器CCAR-29R1等適航規章及程序的要求，審查組與中航工業直升機所、中航工業昌飛以及各級供應商，經過4年的共同努力，完成了AC313的型號適航審查工作。

審查組工作人員每月至少有一周時間與申請人召開現場適航工作會。現場評審工程資料、目擊試驗和試飛等適航驗證工作，討論和解決型號合格審定的疑難問題，確定后續適航工作計劃，規避工作風險。適航代表全程監控和目擊，共召開了170余次適航審查和工作會議，形成會議紀要120余份、行動項目420余份，審查批準271份條款符合性說明報告、485份驗證文件，192份工藝規范等資料。可以說，他們是公正嚴肅的裁判員。

機載設備的審查是整個取證審查的重要組成部分，因專業不同、涉及供應商多、分布地域廣，也是審查難點之一。審查方合理安排，細致策劃，嚴格審查，前后共完成了212項機載設備的審查。

AC313于2011年4月進入適航驗證試飛，9月完成高原適航驗證試飛，12月完成局方審定試飛，適航代表全程監控和目擊，年近六旬的審查代表郭允龍克服高原反應帶來的不適，全程跟蹤和監控了高原試飛。前后共完成313個試飛科目和131項取證試驗的適航審查。

收獲：技術優勢獨領風騷

實踐證明，AC313直升機的技術優勢主要表現在七個方面：一是安全性高。裝有三臺發動機，在一臺發動機失效的情況下可以雙發正常飛行，在兩臺發動機失效時可以就近著陸。二是三防性能好。嚴格按照防鹽霧、防濕熱、防霉菌標準設計，適合在海洋氣候條件和其它惡劣環境下使用。三是空間大。客艙內有效容積23.5立方米，高1.83米，普通人在其內部可以直立行走，寬敞舒適。四是運載能力強。用于貨物運輸時，艙內最多可載貨4噸，或外部吊運5噸。艙內可選裝手動或電動絞車，地板上設有系留裝置，方便裝卸和固定貨物。用于人員運輸時，最多可載乘員27人。五是航程長。機內油箱裝滿油時，最大航程900公里；攜帶三個轉場油箱時，轉場航程可增加到1400公里。六是操縱性能優。操縱系統設計巧妙，總距和操縱聯動，輔以四軸自動駕駛儀，操作負荷小，飛行品質佳。七是使用范圍廣。可在零下40攝氏度～零上50攝氏度范圍內正常使用，飛行高度包線可以到達6000米，設計同時考慮了在海拔4500米機場起降的需求。

如果單從技術等級來看，AC313已達到了第三代直升機的技術水平，具有良好的安全性能，抗墜撞性符合最新的適航安全性標準。抗墜撞性也叫適墜性，主要分為三個方面，首先是機體結構，要求在墜撞過程中，必須保證乘員生存空間，大質量塊設備和系統安裝牢靠，不會脫落飛出傷及人員或其它系統;其次，燃油系統抗墜撞，要求墜撞后不會導致燃油泄漏，引起火災傷及人員;其三，乘員座椅抗墜撞。

AC313還具有較好的機動性能。雖然民用標準沒有對AC313提出更高、更嚴格的機動性要求，但是在設計上仍然充分考慮了機動性。因為，直升機在較窄短的山溝飛行作業，既能快速地降下去，又能很快地爬上來，或者說需要回避一個山峰時，可快速轉彎，這樣就需要直升機具有很好的機動性。AC313旋翼系統采用先進的翼型和配置，能力較強，如尾槳抗側風能力達到每秒23米，相當于在9級風速的情況下，它都能夠穩定地懸停或機動，在空氣相對稀薄的高海拔地區使用將有較大的優勢，而米-171的抗側風能力是每秒10米。

頒證：飛向藍海的起點

邱光榮所長在接受記者采訪時說，AC313取得型號合格證并不代表著結束，而是意味著新的開始，未來我們要為AC313以及整個直升機產業化發展做好充分準備。AC311力爭在2012年上半年取得型號合格證，AC310和AC352也將取得型號合格證。AC系列直升機將在不久的將來極大地促進我國民用直升機產業的快速發展。

AC313采用的標準是CCAR-29R1，這是民用直升機最新適航標準。按照最新適航安全性標準取得中國民航局頒發的型號合格證，這是民用直升機能夠進入市場運營的標志，作為第一款獲得民航合格證的國產大型民用直升機，AC313具有功能全、用途廣等優勢，可以執行人員和貨物運輸、搜索營救、搶險救災、城市和森林消防、反恐維穩、近海石油和天然氣開發、醫療救護、旅游觀光和公務飛行等任務，必將在應急救援和公共事務中發揮巨大而獨特的作用，為國產直升機開拓市場創造先機。