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賽斯納龐巴迪

空客Racer高速旋翼機的零件開始進行生產

私人飛機網 更新時間:2020-04-30 10:28:33 來源:百度 字號:

  2020年4月24日消息,盡管首飛時間已延后了約12個月,但空客直升機公司Racer高速旋翼機技術驗證機的各個部件已開始生產和裝配。這些部件由遍布歐洲的多個制造商生產。

  4月初,一家制造商公布了其為Racer生產的機鼻結構,其構成駕駛艙蓋的3個子組件已組裝成1個單一結構。

  雖然Racer的開發過程相對順利,但也不是沒有挑戰,直到目前其傳動系統仍需要進行減重。

  2019年12月,Racer通過關鍵設計評審,意味著其獲得了生產許可,進入驗證機建造階段工作。如果此次新型冠狀病毒的爆發不會對項目造成重大延誤的話,那么空客直升機公司將于今年年中在法國馬里尼昂的工廠開始總裝工作。

  空客直升機公司Racer項目首席工程師布萊斯?馬基納吉安(Brice Makinadjian)表透露,準確地說,驗證機建造所需的幾乎所有的準備活動都已就緒,但仍有一些部件存在進度滯后的問題,盡管不會對項目造成什么真正的影響”。

  作為歐盟資助的“潔凈天空2”計劃的一部分,Racer——該名稱是其別扭的全稱“快速、低成本的旋翼飛行器”的首字母縮寫——目前計劃在2021年第四季度進行首次飛行,比最初計劃2020年滯后了大約12個月。但考慮到該項目在技術和工業兩方面的雄心,進度上的略微滯后不會讓人感到意外。

  Racer的設計基于空客直升機公司2005年前后開展的X3技術驗證機研制項目成果,但采用了V形的盒式短翼以進一步增加升力,此外其還引入了一套新的技術,使其兩臺發動機中的一臺可以在巡航時切入怠速狀態以節省燃油,并在需要時能夠快速啟動。

  “潔凈天空”計劃旨在促進技術創新,增強歐洲企業的競爭力,所意味著每個項目的開發鏈都比以往更為復雜。

  對于Racer項目來說,雖然空客直升機公司是總承包商,但項目還包括了17個核心合作伙伴和35個其他合作伙伴。至關重要的是,這些都不是由總制造商選擇的,而是由“潔凈天空”計劃的管理機構通過公開選拔的方式選擇的。

  這些合作伙伴中的一些公司此前就是空客直升機公司的親密合作伙伴,如賽峰直升機發動機公司,該公司將為Racer提供Aneto-1X發動機。

  此外,項目合作伙伴中還包含了產業聯盟、研究機構或學校:如羅馬尼亞航宇公司、羅馬尼亞的國家航宇研究所負責為Racer制造機身,Magnaghi航空公司和意大利航宇理事會CIRA則為其開發起落架。

  項目的另一個極端是一些以前從未涉足航空領域的企業,如德國汽車專業公司KLK Motorsport和Modell und Formenbau Blasius Gerg,它們與FastCan聯盟合作,為項目制造座艙/駕駛艙蓋。

  布萊斯?馬基納吉安承認,管理Racer這種多頭野獸似的項目耗費的時間和精力遠超一般的項目,這也是項目進度滯后的主要原因之一。“為了保證建造的驗證機能夠實現首飛,我們必須管理50個實體。”他說:“這給管理帶來了一些復雜性,可能會減慢我們的開發方式。”

  “潔凈天空”計劃下負責高速旋翼機創新驗證機平臺的項目管理人員Antonello Marino對此表示贊同。他指出:“最大的挑戰是該計劃由領導者協調,但要從許多互補的經費渠道和合作伙伴那里獲得資金。”,“這意味著一個很小的延遲就會影響Racer項目的總體計劃。”

  布萊斯?馬基納吉安坦言,盡管Racer項目下絕大多數工作都保持正軌,但全新的減速器的研發工作仍然拖了后腿。他強調,其進度滯后的原因并不是“技術問題”,而只是試圖使其方法論與聯合開發伙伴Avio Aero在方法論方面保持一致。

  布萊斯?馬基納吉安還表示,“兩家公司的技術專家之間進行了大量討論,以相互了解對方的設計方法。特別是在主減速器方面花費了比其它設計更長的時間。”但他特別指出,新的主減速器關鍵技術,包括橫向傳動結構的開發工作仍在按計劃推進。Racer的傳動系統包含了2根3000rpm轉速的撓性軸,將動力從主減速器沿機翼向下傳遞到機體兩側的2個減速器,以驅動推進螺旋槳。

  布萊斯?馬基納吉安透露,目前正在進行Racer驗證機典型部件的耐久性測試。他補充說:“我們已經完成了傳動軸的生產——這是一項真正的成就。”

  空客直升機公司在開發X3技術驗證機時,大量使用了其他機型的現有部件,如AS365直升機的機身。

  但布萊斯?馬基納吉安表示,Racer上使用的現有部件比例大幅降低:約10%的減速器組件來自現有產品,航空電子設備的某些部件采用了現有機型上使用的部件,其余的則是全新的。盡管Racer首飛時將使用H175直升機的主旋翼系統,但空客直升機公司打算在后續階段將槳葉更換為“優化”設計的新槳葉。

  這些新的槳葉是在法國政府資助下研發的技術,但在首飛時尚無法裝機使用。布萊斯?馬基納吉安沒有透露新槳葉的技術特征,但表示其借鑒了空客直升機公司在X3技術驗證機和Racer設計階段積累的經驗。

  此外,一些新的功能也不會在試飛階段初期激活,比如Aneto-1X發動機的飛行中停車-快速啟動功能。布萊斯?馬基納吉安在解釋項目這一決定時表示,盡管Racer在X3技術驗證機基礎上開發,但仍引入了很多全新的技術,因此“我們必須一步步進行”。他說:“在測試飛行過程中關閉1臺發動機這一功能前,需要首先驗證一下Racer的設計及其實際表現。”“在引入任何設計改進前,我們必須首先測試設計方案及其飛行表現的每個細節。如果在測試時其他所有參數此前都已經過了測試,只有一個需要關注的不確定變量的話,我會感到更輕松。”他還表示,預算和資源的限制也不允許項目采取并行測試的方式。

  Racer的最大起飛重量約7-8噸,與其載客能力接近的H160直升機可搭載12名乘客,最大起飛重量則少了2噸。但其最大巡航速度則由明顯差異:Racer為407 千米/時,而H160僅為287千米/時。

  正如布萊斯?馬基納吉安指出的那樣,速度的提升是有代價的。其使用的盒式機翼,推進螺旋槳和特殊設計的駕駛艙蓋都增加了空機結構重量,要達到407 千米/時的目標巡航速度的同時仍具備與H160相同的空重比是不可能的。

  但是,空中客車直升機公司試圖通過一個項目,對Racer進行減重,盡可能使其對未來客戶來說具備經濟可承受性。Marino說,在設計階段,空客直升機公司“有義務開展一些減重工作,使之更接近初始目標。”他說,這是通過使用創新的材料和制造工藝來實現的。例如,復合材料增強型駕駛艙蓋比初始設計要求輕了約7%。

  此外,由西班牙的Aernnova公司生產的“非常非常創新的”尾部結構首次使用了增材制造的“非常輕”的主要結構部件,以及通過樹脂傳遞模塑制成的外部部件。

  Marino說,類似的技術在直升機上使用時,使全機重量得到了明顯地降低。Racer項目計劃在2年左右的時間內進行約200小時的飛行試驗,其主要目的將是驗證“潔凈天空”計劃為Racer制定的性能指標:巡航速度為406千米/時,二氧化碳、氮氧化合物和噪聲的排放量比當前直升機低20%。

  空客直升機公司還將在飛行測試階段演示驗證Racer用于民用和準公共飛行任務的潛力,如擴大搜救行動可覆蓋的區域范圍,或減少緊急醫療服務的任務用時。盡管“潔凈天空”計劃將開發工作限制在技術成熟度6級,即尚未全面投入工程化應用,但公司的民用任務能力演示的目的顯然在試探Racer技術的市場潛力。

  Makinadjian相信,空客直升機公司將在2025年前后將面臨是否啟動基于Racer的民用產品研發項目的抉擇,“從現在起的五年內,我們肯定會掌握所有參數來作出這一決策。”

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