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82個月,中國造出全球最大“會飛的船”

7月23日,一個龐然大物從位於珠海的中航工業通飛華南公司裝配中心廠房緩緩下線,它有著特殊的“外貌”,上半身是飛機,下半身是輪船。

這是我國自主研制的“三個大飛機”中最特殊的一個——大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機AG600,也是世界上在研最大的水陸兩棲飛機。

總裝下線標誌著AG600的機體結構和機載系統安裝工作正式完成,全面進入地面聯調聯試階段,從而填補了我國在大型水陸兩棲飛機的研制空白。

大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機AG600

全球最大水陸兩棲飛機

水上飛機是指能夠在水面起降的固定翼飛機,按照設計特點可以分成浮筒式水上飛機、飛船、水陸兩棲飛機三大類,目前,世界各國研制的新型水上飛機都是水陸兩棲飛機,既能在水上起降,也能在陸上機場起降。

不過,目前國內外的水上飛機主要以觀光用途為主,而AG600則主要為滿足森林滅火和水上救援的需要,是中國首次研制的大型特種用途民用飛機,也是國家應急救援體系建設急需的重大航空裝備。

比如在森林滅火作業中,水上飛機相比於直升機,不僅單次投水量大、飛行速度快,還能就近降落快速汲水,從而提高滅火效率。

AG600就可以在20秒內一次汲水12噸,單次投水救火面積可達4000余平方米;還可以在2米高海浪的複雜氣象條件下實施水面救援行動,水上應急救援一次可救護50名遇險人員。

作為當今世界在研的最大一款水陸兩棲飛機,AG600飛機的機身長37米、翼展達38.8米,個頭兒與波音737相當,采用單船身、懸臂上單翼和前三點可收放式起落架布局,選裝4臺渦槳發動機。

除了像普通飛機在陸上起降外,在任何江河湖泊,只要給它一片長1500米、寬200米、深2.5米的水域,它都能“說走就走”。最大巡航速度500公里/小時,最大航程4500公里,可從中國最北端黑龍江漠河直飛海南三亞,更可以從三亞往返中國最南端的曾母暗沙。

因此,AG600對於保衛南海也有著巨大的意義。目前,中國已在南海地區建成了三座機場,但是南海有眾多島嶼,不可能做到在每個島嶼都建設機場。普通的民航客機沒有機場就不能降落,而AG600作為水陸兩棲飛機,可以在水面上直接著陸,這對於南海地區的補給、救援,有著巨大的作用。

此外,AG600還可以根據需要進行改裝,滿足執行海洋環境監測與保護、資源探測、島礁補給、海上緝私與安全保障、海上執法與維權等多任務需要,尤其是可為“海上絲綢之路”航行安全提供最快速有效的支援與安全保障。

制造難度高於傳統飛機

中航工業集團民機工程部通用飛機辦公室主任冷毅勛曾告訴《第一財經日報》記者,對於水陸兩用飛機來說,既要保證水密性要求,又要實現機體的增壓要求,機頭部件還要滿足功能使用要求,設計和工藝制造難度非常大,其制造難度要高於傳統的運輸類飛機。

比如為了保證機體結構的密封性能,研制人員需要對機體涉水區域的每一個緊固件、每一條對縫進行檢查,直至其密封性全部合格,並模擬飛機著水,進一步檢查緊固件、對縫的抗水沖擊性,以保證飛機在著水的過程中不會發生漏水。

再比如為了滿足水陸兩棲特性,AG600機體結構的上半部按照飛機結構設計,下半部按照船體結構設計,設計和工藝制造難度也很大。為此,中航工業成飛民機公司從2014年1月就開始接收設計數模,並開展工藝準備工作,直到2015年3月13日才完成總裝下架。

“全機共有5萬多個結構及系統零部件、近120萬個標準件,研制這麽大體量的既能在陸地上起降又能在水面上起降的特種飛機,對中航工業來說是第一次。”中航工業副總經理耿汝光告訴記者。

從2009年9月5日,中航工業正式對外宣布啟動大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機研制項目算起,到2016年7月23日完成飛機總裝,總共用了六年十個月,其間共召開了300余次適航審查會議,確認了數千個零組件制造符合性項目、數萬個制造符合性檢查工序,完成42個結構大部件的適航預檢查和局方制造符合性檢查,下發兩千余份總裝指令,“從立項、設計、各大機體商聯合制造,到適航掛簽、總裝,幾乎每一步都是大型特種飛機的嘗試與突破。”耿汝光說。

這樣一款大型航空裝備的總裝,是一項龐大的系統工程,涉及單位、人員多,時間周期長,需要攻克的技術難題多,如何做好這個龐大系統的統籌協調,對於總設計師單位和主承制單位都提出了極大考驗,全國共有20個省市、150多家企事業單位、十余所高校的數以萬計的科研人員參與了項目研制,單單供應商就有70多家。

機載成品九成為國產

AG600的各部件主要由中航工業集團旗下的各公司合作制造,其中中航通飛作為責任主體,中航工業特飛所/中航通飛研究院作為總設計師單位,中航通飛華南公司作為飛機主承制單位;而中航工業成飛民機承擔機頭的制造,中航飛機西安分公司承擔中機身和機翼的制造,中航飛機漢中分公司承擔後機身和尾翼的制造,中航通飛華北公司承擔發動機短艙的制造,中航工業複材中心承擔碳纖維複合材料部件的制造,中航工業南方承擔發動機的研制工作,其余主要部件和系統也由中航工業所屬相關單位研制。

中航通飛相關負責人對記者透露,AG600全機機載成品90%以上為國產產品,其中,在一向被大家關註的核心部件——發動機上,AG600裝配了四臺國產渦槳6發動機,相比C919、運-20國產化程度更高,是一款1969年就開始研制的民用飛機發動機,已經安裝在運-8等多款飛機上。

隨著AG600正式下線,緊張的驗證工作即將開始。據AG600項目副總經理張樞瑋介紹,AG600下線後就將開始進行系統調試驗證,在保證安全的前提下努力在年內完成首飛。

由於AG600是水陸兩棲飛機,驗證程序相比平常的民用飛機更加複雜,中航通飛也會對AG600進行更加嚴格的測試,水面測試範圍不僅限於內湖和近海,還將飛到遠洋讓AG600經受大風大浪的考驗。

“目前AG600已經獲得17架的意向訂單,這對於AG600這樣的特種用途飛機來說,已經是不小的數目了。”張樞瑋透露,這款飛機對一些海島國家尤其適合,例如馬來西亞、印尼、菲律賓以及加勒比海等,一些國家已表示對AG600感興趣,正在洽購中。

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塞納河上“飛起來的船”

法國初創公司SeaBubbles正準備在塞納河上推出一種全新的交通工具——“會飛的水上出租車”,這或許能夠改變巴黎目前的交通狀況。公司表示,很快將把這種交通工具帶到矽谷灣區,預計將為人們的出行帶來便捷。

懸浮的“氣泡”

這家成立剛滿18個月的初創公司目前已經募集了三輪融資,並且僅在過去一個月中就已經融資345萬歐元,投資人包括法國的保險公司Maif和風險投資公司Partech Ventures。公司預計,今年第二季度融資金額將會再翻10倍,超過3億歐元,包括來自法國和美國的投資。

SeaBubbles發明的全球首款水上出租車其實是一種類似電動船的交通工具。它的形狀就像是一個氣泡,所以取名為SeaBubble。它可以在離開水面70厘米的地方懸浮,一次可以載客6個人。這種蛋形船只目前每艘零售價為3萬歐元,今年將投放市場。舊金山和倫敦都表現出興趣。盡管每小時18公里的速度比不上陸路交通快,但是有望減輕陸上交通的壓力。

SeaBubbles聯合創始人Anders Bringdal對第一財經記者表示,這個想法最早是他和另一位創始人Alain Thebault駕駛帆船穿越太平洋從洛杉磯到夏威夷時所產生的靈感。Anders Bringdal說:“大城市變得越來越擁擠,陸路交通擁堵現象嚴重,但是人們卻忽視了水路交通。比如從舊金山市區到矽谷坐這種水上出租車來回能夠幫助人們節省約1小時的時間。”

2009年,Anders Bringdal和Alain Thebault一起設計的帆船Hydroptere(水翼號)速度打破紀錄,最高的航速超過60節(約111公里/小時),成為世界上最快的帆船。後來他們又嘗試橫跨太平洋兩岸從洛杉磯至夏威夷檀香山,並再次打破穿越太平洋的最快航行紀錄。

之所以會選擇在矽谷灣區拓展業務,Anders Bringdal表示:“矽谷是創業者的聖地。過去幾周公司已經和潛在的客戶密切接觸,同時也和潛在合作夥伴共同研究自動駕駛以及充電技術和充電甲板,讓水上出租車的性能得到更好的提升。另外,公司還在開發類似於Uber的水上打車平臺應用。這些都將於今年6月在巴黎展示。

據了解,SeaBubbles的電動船只將由玻璃纖維和高密度海綿材料制成,並采用亞麻作為內飾。而船身的水翼設計則可以減少阻力,使船只最高速達30英里/時。每艘船最多可搭乘5名乘客和1名駕駛員。Anders Bringdal告訴第一財經記者,他們希望船只最終能實現自動駕駛。另外,他們還在碼頭上給船只特別設計了充電站。Alain Thebault表示,船只連接上智能手機後,就能完全由機器人控制。該類船只也可以像Uber一樣通過手機APP下單,他們已經在商談該類合作事項。而且,巴黎市長Anne Hidalgo也對他們的想法表示了支持。

然而,SeaBubbles如今仍面臨著巨大的財政和監管方面的挑戰。因此,Anders Bringdal和Alain Thebault已經建立起一個工作原型來吸引投資者並說服市政官員同意SeaBubbles的水上運營。此外,SeaBubbles還為乘客開發一款類似Uber的APP,以支持乘客手機下單。也就是說SeaBubbles從頭開始創建了一個完整的交通網絡。它的盈利模式也與Uber相似。

神奇的“水翼”

Alain Thebault設計的Hydroptere是一種高速航行時靠艇體下部所裝水翼產生水動升力並將船體托出水面航行的船型。由於最大限度地減少了水對船本身帶來的阻力,所以水翼船往往能獲得極高的速度,看起來,就像是在水上飛翔一樣。

這艘船的神奇之處就在於它的“水翼”。所謂“水翼”,看上去就像是兩片金屬薄片,實際上由高強度的碳化纖維制造,其工程和材料技術堪稱奇妙,融合碳化纖維、鈦金屬,並采用層壓技術,海上航行時,就像是一架伸開了機翼準備起飛的飛機,最高能漂浮到水面15英尺高。

Alain Thebault對第一財經記者表示,設計這款“飛船”面臨很多技術方面的挑戰。由於船的水翼面和海水接觸面積很小,單位面積壓力非常大,無論對船體材料還是結構來說的確都是非常苛刻的考驗。所以盡管夢做了許久,但直到數十年後借助材料科學的進步,才制造出了能夠提供足夠升力,並且不會產生水擾動的水翼。但這僅僅是第一步,依照水翼船的原理,當船的速度逐漸增加,船底的水翼提供的浮力會把船身擡離水面,從而大為減少水的阻力和增加航行速度。

Alain Thebault告訴記者,這一設計使用類似飛機的原理,當以非常高的速度航行時,水相對於人來說變得就像是石頭。為了保證船體的堅固性,整艘水翼號上的一切都盡可能精簡,僅包含了前桅支索、自動前帆和後支索,以減重和簡化操作。船員通過絞盤控制支索帆,主帆則由液壓方式調控。


此前,Alain Thebault的夢想是用水翼艇將凡爾納用氣球“80天環遊地球”的旅程縮減一半到40天。而現在他又多了一個夢想——在塞納河,甚至太平洋上,把這種帆船的概念變為一種水上交通工具,供人們每天通勤使用,並將其命名為SeaBubble。

此前,Hydroptere已經邀請過包括谷歌聯合創始人Larry Page、摩納哥王子Albert和ABB的太陽能飛機“大蜻蜓”的飛行員Bertrand Piccard等名人試乘。

“科技興國”戰略

SeaBubbles最初的註資來自於去年7月法國無人機生產商Parrot公司、風險投資公司Partech Ventures以及法國政府背書的BPI基金共同投資的50萬歐元。

近年來,法國政府在鼓勵公司創新方面加快步伐,成為全球給予初創公司支持力度最大的國家。法國政府一直在試圖利用“法國科技”計劃(La French Tech)把本國初創公司推介到世界各地。

在剛剛結束的拉斯維加斯CES(國際消費類電子產品展覽會)上,法國初創公司的勢力也空前龐大。法國希望由政府支持的創業團隊致力於提升法國初創公司的形象。“法國科技”計劃選中的初創公司,政府將為它們支付參加CES的費用。

CES主席Garry Shapiro也在CES上對第一財經記者表示,政府在鼓勵創業方面的作用是不可替代的。他說:“在一些地方我們會看到小的初創公司被大的科技公司投資或者收購,但是在法國初創公司的形態非常特殊,由政府投資的公司比例在全球範圍來看非常高。”Garry Shapiro還向記者透露,在和法國相關部長會晤時,對方也傳遞出清晰的信息——法國已經把“科技興國”放在重要的戰略地位,並且在科技方面投入巨資。

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