何曉斌
摘 要:近年來隨著全球氣候環(huán)境的惡化,國內區(qū)域性的干旱少雨等極端天氣時有發(fā)生,通過實施飛機人工增雨作業(yè)能有效地增加降雨量,緩解旱情。新舟600飛機是中航工業(yè)西安飛機公司研制的國產(chǎn)中型支線運輸飛機,與其他小型飛機相比,在新舟600飛機上加裝人工增雨設備,具有一次作業(yè)量大、航程和續(xù)航時間均較長等優(yōu)點。該文從研究中國民航適航規(guī)章25部和43部出發(fā),充分考慮新舟600飛機結構特點、座艙布局、載重限制、飛行特性等因素,在保證安全和不影響飛行性能的前提下,設計出飛機人工增雨設備的加裝方案,并提出加裝實施的可能風險點及應對策略,對國產(chǎn)飛機類似加改裝工作具有較高的借鑒意義。
關鍵詞:干旱 增雨 加裝 風險 策略
中圖分類號:V232.8 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)03(b)-0028-02
近年來隨著全球氣候環(huán)境的惡化,國內區(qū)域性的干旱少雨等極端天氣時有發(fā)生,通過實施飛機人工增雨作業(yè)能有效地增加降雨量,緩解旱情。新舟600飛機是中航工業(yè)西安飛機公司研制的國產(chǎn)中型渦槳支線運輸飛機,與其他小型飛機相比,在新舟600飛機上加裝人工增雨設備,具有一次作業(yè)量大、航程和續(xù)航時間均較長等優(yōu)點。加裝人工增雨設備后,可最大效能地發(fā)揮增雨作用,支援國家建設,改善人民生活。
1 新舟600飛機簡介及人工增雨設備加裝位置
新舟600飛機為全金屬結構的張臂式上單翼機。該機主要尺寸及性能參數(shù)如下所示:
機長:24.7 m;
機高:8.85 m;
翼展:29.2 m;
最大巡航速度:514 km/h;
最大燃油航程:2 600 km;
最大升限:25 000英尺(7 620 m);
新舟600飛機擬加裝的人工增雨設備包括液氮排放系統(tǒng)(12個液氮罐、液氮罐固定安裝支架、液氮輸送管、液氮機外排放噴管)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、空地對話電臺和實時數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(專用電腦)。
根據(jù)飛機機身尺寸及座艙布局特點,在滿足飛機加裝后重量平衡的前提下,設計了以下增雨設備加裝布局圖(圖1)。
2 加裝增雨實施的風險及應對策略
在加裝實施過程中,需要充分考慮到可能存在的風險,以便制定、采取相應的應對策略和措施,對于飛機改裝來說,主要考慮的風險就是安全,必須在保證安全和足夠的安全裕度的前提下,設計方案,實施改裝和作業(yè)。
2.1 重量和重心的改變影響飛機性能
加裝設備的重量超出了飛機局部裝載限制,過多地改變了飛機的重心位置,造成飛機操縱困難,影響飛行品質。根據(jù)加裝設備的規(guī)格、數(shù)量、重量、尺寸等因素,合理布局。在輔助設備的設計制造中,滿足強度和功能的前提下,盡可能選用輕質材料,減低重量。對加裝設備的重量和加裝后飛機重心的改變,根據(jù)飛機的站位和重心包線進行驗算,保證加裝后飛機重心處于飛機初始設計的重心包線范圍內。
2.2 飛機結構改變降低飛機結構強度
加裝過程中,需要對飛機原有結構進行開孔處理,會降低飛機的局部結構強度。參照飛機廠家對飛機局部加強的做法,對開孔位置進行局部加強,同時對改變前后該位置的結構強度進行計算,保證改變后的結構強度至少不低于改變前。必要時可進行模型實驗。
2.3 加裝設備從飛機供電系統(tǒng)取電影響飛機原有用電設備
飛機設計過程中考慮了供電能力和耗電量之間足夠的裕度,對加裝設備的耗電量進行計算,確保耗電量在裕度范圍內,并還留有一定的裕度。同時,考慮從飛機的非重要匯流條取電,即使出現(xiàn)問題不會影響飛機重要設備的工作,在加裝設備的取電線路上裝配保險短路器,當出現(xiàn)問題時能及時斷開加裝設備的取電。
2.4 加裝設備對飛機產(chǎn)生電磁干擾
對加裝設備和飛機原有設備進行電磁兼容性論證,同時加裝完成后,進行地面全面通電測試。
2.5 加裝設備固定不可靠,在飛機姿態(tài)改變時對飛機造成損傷
在輔助設備的設計上,充分考慮對加裝設備的固定效果,同時要留有一定的余量,確保加裝設備固定可靠。
2.6 液氮在排出機外時,受氣流的作用附著在飛機上,對飛機蒙皮造成損傷
液氮排放口盡量安置在飛機尾端,且要伸出機身一定的距離,讓液氮在離開飛機后立即進入大氣,不會附著在機身蒙皮上。
3 后續(xù)流程
在設計飛機人工增雨設備的加裝方案時,應采取相應的應對措施來避開上述風險點。同時根據(jù)CAAC頒發(fā)的運輸類飛機適航標準CCAR-25-R4,與所在地區(qū)民航管理局一起確定該次加裝的適航審定基礎,再做出審定基礎的符合性報告。局方(管理局適航審定處)進行審查,審查合格后頒發(fā)補充型號合格證(STC)和補充型號合格證數(shù)據(jù)單,批準加裝。申請單位嚴格按加裝方案實施加裝,加裝后進行試飛驗證后,即可投入抗旱增雨作業(yè)。
4 結語
該文從研究中國民航適航規(guī)章25部和43部出發(fā),充分考慮新舟600飛機結構特點、座艙布局、載重限制、飛行特性等因素,在保證安全和不影響飛行性能的前提下,設計出飛機人工增雨設備的加裝方案,并提出加裝實施的可能風險點及應對策略,對國產(chǎn)飛機類似加改裝工作具有較高的借鑒意義。
參考文獻
[1] CCAR-25-R4,中國民用航空規(guī)章第25部-運輸類飛機適航標準[S].1985.
[2] CCAR-43,中國民用航空規(guī)章第43部-維修和改裝一般規(guī)則[S].2005.
[3] AP-21-14,中國民用航空適航管理程序-補充型號合格審定程序[Z].2010.
[4] 一航西安飛機工業(yè)(集團).新舟600飛機維修手冊[Z].2008.