直升機加改裝發(fā)展現(xiàn)狀與工藝實施要點研究

蘇佳倫

（中國直升機設(shè)計研究所，江西景德鎮(zhèn) 333001）

0.引言

從用途上來講，直升機可以分為軍用和民用兩大類。在軍用方面，直升機已廣泛應(yīng)用于對地攻擊、機降登陸、武器運送、后勤支援、戰(zhàn)場救護(hù)、偵察巡邏、指揮控制、通信聯(lián)絡(luò)、反潛掃雷、電子對抗等。在民用方面，直升機則可應(yīng)用于短途運輸、醫(yī)療救護(hù)、救災(zāi)救生、緊急營救、吊裝設(shè)備、地質(zhì)勘探、護(hù)林滅火、空中攝影等。近年來直升機行業(yè)發(fā)展迅速，涌現(xiàn)出許多功能完備、設(shè)計先進(jìn)的新型直升機，而一些使用年限較久的直升機已無法滿足當(dāng)前的使用需求，直升機加改裝需求則由此而生。本文對直升機加改裝發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并對直升機加改裝的實施要點進(jìn)行分析，為直升機加改裝的實施提供參考依據(jù)。

1.直升機加改裝發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)作業(yè)任務(wù)的多樣性、改裝成本與實際使用需求等多方面的考慮，直升機加改裝又可分為臨時性加改裝與永久性加改裝。在航空測繪領(lǐng)域，機動靈活的直升機是首選的載機平臺，而出于成本控制以及設(shè)備維護(hù)的考慮，通常采用臨時加裝航測設(shè)備的方案。目前已有國產(chǎn)AC311A直升機加裝某型傾斜航空相機的實施案例[1]。

為了滿足消防需求，提升消防行動的響應(yīng)能力與滅火速度，部分直升機采用加裝外掛水炮系統(tǒng)的方案。此類設(shè)備加裝成功的案例有直接引進(jìn)的俄羅斯Ka-32加裝的水炮系統(tǒng)，昌飛公司AC313型機加裝的水炮系統(tǒng)，以及哈爾濱飛機的H425型機加裝水炮系統(tǒng)等[2]。某型直升機加裝外掛水炮如圖1所示。

圖1 某型直升機加裝外掛水炮

在醫(yī)療救護(hù)領(lǐng)域，國內(nèi)外的直升機改裝技術(shù)都在不斷完善與進(jìn)步。國外不僅制定了從方案設(shè)計、改裝實施到適航審定的一整套的流程，還有專業(yè)的醫(yī)療類直升機改裝公司（如奧地利AAT公司和德國Bucher公司）來承接業(yè)務(wù)。而在國內(nèi)，醫(yī)療救護(hù)領(lǐng)域的直升機改裝技術(shù)也在不斷進(jìn)步。2021年11月，直8A型直升機加改裝醫(yī)療方艙放飛任務(wù)圓滿完成[3]，該型號醫(yī)療方艙可依托專用救護(hù)擔(dān)架及原機成員座椅同時護(hù)送2名重癥傷員和9名輕傷病員，具備現(xiàn)場急救及醫(yī)療護(hù)送功能，在醫(yī)療護(hù)送途中可實現(xiàn)病員的體征監(jiān)護(hù)、醫(yī)療供氧、生命支持和緊急救治。某型直升機完成醫(yī)療救護(hù)改裝如圖2所示。

圖2 某型直升機完成醫(yī)療救護(hù)改裝

在警用直升機方面，國內(nèi)警用直升機正利用加改裝逐步完善自身功能，以在各種自然災(zāi)害和突發(fā)事件發(fā)生時可以迅速響應(yīng)，減少損失，有力地保障人民財產(chǎn)和生命安全?，F(xiàn)階段警用直升機主要需求為加裝大功率喊話器設(shè)備、搜索探照燈設(shè)備、光電吊艙圖傳設(shè)備和紅外夜視設(shè)備等，目前已有某型警用直升機加裝大功率喊話器系統(tǒng)，最大傳播距離為1000m，有效提高執(zhí)行任務(wù)的能力[4]。

在通信領(lǐng)域，不同直升機由于設(shè)計生產(chǎn)的年代不同等原因，通信導(dǎo)航設(shè)備參差不齊，近年來在直升機加改裝方面也需求旺盛。劉興斌[5]以以恩斯特龍直升機為例，提出了完整版和低成本過渡版兩種直升機加裝ADS-B機載通信導(dǎo)航系統(tǒng)方案。完整功能ADS-B機載通信導(dǎo)航系統(tǒng)包括4個部分：GNSS接收機、S模式應(yīng)答機帶1090ES（ADS-B OUT）、1090ES（ADS-B IN）接收機、CDTI座艙顯示器。接收機的天線安裝位置對其性能影響巨大，幾何分布和周邊環(huán)境都會對天線性能產(chǎn)生影響，在方案設(shè)計時要綜合考慮各種因素。

2.直升機加改裝工藝實施要點分析

隨著科技的不斷進(jìn)步，直升機加改裝的業(yè)務(wù)需求不斷增加，業(yè)務(wù)范圍也不斷擴(kuò)大，加改裝的技術(shù)水平也在不斷提高。相比于整架直升機的設(shè)計制造，直升機加改裝項目涉及到的加裝設(shè)備數(shù)量相對較少，難度相對較小，整個項目周期也相對較短，但飛機的安全性至關(guān)重要，因此，加改裝對直升機的重量重心、結(jié)構(gòu)強度、電氣負(fù)載、電磁兼容等的影響均要考慮在內(nèi)。然而在加改裝項目的工藝實施過程中，有時會遇到與改裝方案沖突的技術(shù)難點問題，必須及時采取有效措施對問題進(jìn)行解決，以確保加改裝項目如期保質(zhì)完成。

2.1 標(biāo)準(zhǔn)件選取問題

對于加裝小型設(shè)備的加改裝項目來講，所用到的標(biāo)準(zhǔn)件種類和數(shù)量不會很多，但對于一些加裝整套復(fù)雜設(shè)備或結(jié)構(gòu)的加改裝項目來講，往往還要考慮新增零件的安裝，所涉及的標(biāo)準(zhǔn)件種類和數(shù)量都是巨大的。直升機的實際情況有時會與調(diào)研狀態(tài)有沖突，壁板厚度、支架狀態(tài)可能直接而導(dǎo)致鉚釘、螺釘?shù)乳L短不適用，改裝前的布線情況也會直接影響死接頭、小接頭等的選取，從而導(dǎo)致改裝所需的標(biāo)準(zhǔn)件與改裝方案不一致。而現(xiàn)場改裝一旦開工，直升機便處于“停工”狀態(tài)，改裝周期的長短直接影響到改裝成本的控制與用戶后續(xù)計劃任務(wù)的安排。因此必須在改裝開工前提前考慮到此類問題，提前準(zhǔn)備多種標(biāo)準(zhǔn)件備用，避免改裝現(xiàn)場因缺少標(biāo)準(zhǔn)件而導(dǎo)致的停工問題。

2.2 結(jié)構(gòu)干涉問題

直升機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是在駕駛艙和尾梁等處，設(shè)備眾多，操作空間狹小，有時會遇到結(jié)構(gòu)干涉問題。結(jié)構(gòu)干涉問題可分為2類，一類是指由于調(diào)研信息不準(zhǔn)確等原因?qū)е碌?，設(shè)備或結(jié)構(gòu)的預(yù)期安裝位置被原機結(jié)構(gòu)干涉，另一類是指由于原機設(shè)備眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致沒有操作空間來實施改裝。對于前者，要求在方案設(shè)計階段充分考慮直升機的實際情況，在改裝現(xiàn)場可根據(jù)現(xiàn)場實際，在保證飛機安全性和設(shè)備維護(hù)性的基礎(chǔ)上，對設(shè)備安裝位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。對于后者，一方面在方案設(shè)計階段就要充分考慮操作性問題，另一方面要提高技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力和工藝水平，以應(yīng)對各種工藝問題。

2.3 通電故障問題

部分加改裝項目涉及到新型機載設(shè)備的增裝，從而涉及到線纜的敷設(shè)與連接。電氣負(fù)載、電磁兼容等問題在方案設(shè)計階段已充分考慮，改裝現(xiàn)場通常會遇到的是接線錯誤與針腳設(shè)計失誤。為了避免此類問題的發(fā)生，通常要求現(xiàn)場技術(shù)人員在改裝完成后對接線情況進(jìn)行全面排查，檢查插頭線纜的固定情況，利用通電檢查表、導(dǎo)通/絕緣檢查表等工藝技術(shù)文件對接線情況進(jìn)行檢查。某型機加裝ADS-B設(shè)備進(jìn)行通電檢查的排故見表1。

表1 通電檢查排故表

3.結(jié)語

直升機加改裝需求日益增加，要求直升機加改裝技術(shù)也要不斷進(jìn)步。與國外直升機加改裝領(lǐng)域相比，國內(nèi)在適航審定等方面的經(jīng)驗不夠成熟，更要求在直升機加改裝的方案設(shè)計階段要考慮周全，在工藝實施階段則要秉持安全、可靠、高效等原則進(jìn)行，做好機上改裝及檢驗工作，以確保直升機安全執(zhí)行飛行任務(wù)。