新星的诞生，AC332直升机研制侧记之设计篇

在国产民用直升机的星空中，“吉祥鸟”AC332直升机如同一颗璀璨的新星，自它首飞那一刻起，便牵动着众人的目光。它的翼型设计精妙，可以实现高效飞行；它的起落架技术创新，能适应复杂地形；它的机身结构强度稳定……这些创新设计在设计团队脑海中碰撞出耀眼的火花，点亮了这颗国产民机新星的诞生之路。

摘下明珠为“翅”

“采用新翼型的桨叶带来的好处太明显了！”看着试飞数据，AC332总设计师感慨道。旋翼设计由于其技术难度大被誉为直升机设计的“王冠”，作为新一代自研直升机，AC332主旋翼设计大胆采用了新翼型，为型号性能指标带来了显著提升。“不过，桨叶摆振载荷数据似乎偏大……”这意味着动部件寿命指标不会太理想，作为一款民用直升机，寿命指标十分关键，甚至决定了型号投入市场后的成败。总设计师立刻组织攻关团队展开攻关。经过反复的数据分析和计算，团队发现核心问题是在桨叶某阶摆振固有频率是增加还是降低中做出抉择，项目进展、制造成本、飞行安全……这一切都压在团队心头，必须做出最正确的选择。“这个问题涉及机理比较复杂，对后续工作影响很大，必须做到万无一失。”副总设计师在一次深夜的讨论会上说，“小夏，明天你和我一起去请教一下王教授，我们需要更权威的理论支撑。”王教授是国内旋翼动力学领域的权威，当二人带着厚厚的资料匆匆赶到校园时，天色已黑。王教授放弃休息，慎重地查看资料数据并与二人充分讨论，“经过综合分析，我的建议是降低频率，但后面的详细分析还需要你们来进一步分析确认。”回到哈尔滨后，团队立即投入新一轮攻关。试验室的灯光经常亮到深夜，计算机不知疲倦地运行着仿真程序，团队建立了更精细的动力学模型，通过上千次的仿真计算和试验数据分析，终于确认优化方向的合理性，并提出一套基于动力学优化的综合改进方案。

接下来的一个月，团队马不停蹄地开展地面试验。试验台上，改进后的桨叶表现出良好的动力学特性，优化方案满足预期设计目标。“地面试验结果数据很理想，可以安排试飞了。”副总设计师笃定地说道。试飞当天，天气晴好，但团队的心却如同悬在半空惴惴不安。随着AC332缓缓升空，所有人的目光都聚焦在监控屏幕上跳动的数据。“桨叶摆振载荷明显下降！”“机体振动水平有较大改善！”“各项参数都在预期范围内！”现场爆发出一阵欢呼，攻关成功了！这次技术攻关不仅解决了具体问题，更积累了宝贵的经验。摘下直升机设计领域“王冠”上最璀璨的“明珠”，将为我国直升机事业的发展提供重要支撑。正如团队所说：“每一次创新突破，都是建设航空强国的重要一步。”

踏平荆棘作“爪”

直升机常用的起落架主要有轮式和滑橇式两种形式，AC332应该选择哪种起落架？在项目之初，设计团队便就这个问题展开过激烈讨论。一方认为，轮式起落架设计成熟、技术成熟、工艺稳定，研制过程必定更加顺利。而另一方认为，滑橇式起落架结构简单、重量轻、成本低、维护方便，是符合市场需求的上上之选。采用滑橇式起落架是可以提高型号的竞争力，但对于此间的设计与验证，哈飞还处于空白，甚至国内都没有成型可靠的滑橇式起落架设计与验证方法。怎么选？“设计工作就是要不断地迎接挑战！”最终，大家一致决定迎难而上。作为托起直升机的“脚爪”，滑橇式起落架设计过程中涉及到落震、载荷、静强度、动力学等多个方面，落震需要结构柔软一些，静强度需要结构强硬一些，而动力学又需要结构刚度适中，各方面存在着相冲突的设计要求，使得设计中调整参数时牵一发而动全身，设计团队就是要在其中找到同时满足各方面要求的平衡点。“晓明，前横梁前倾角向前调整2度。”“小王，最新的模型已经发给你了，尽快计算下强度。”“李哥，后横梁局部强度不足，壁厚需要增加。”为了加快研制进度，团队在材料确定、尺寸定义、结构参数敏感性等多个方面开展大量工作，完成多轮迭代优化计算。为突破试验难点，设计人员和试验人员通力合作，最终突破滑橇式起落架高精度落震仿真模型建立、机体-滑橇式起落架非线性动特性分析方法等关键技术，完成落震整体姿态控制、基于5G传输技术的地面共振试验实时监控系统等试验技术攻关，得到同时满足各方面要求的变截面滑橇式起落架。万事俱备，只等试验。

“倒计时，5、4、3、2、1，放！”现场试验指挥人员一声令下，凝结着设计团队心血的AC332直升机滑橇式起落架落震试验件瞬间落向坠撞平台，随着一声巨响，试验件和坠撞平台碰撞，大家的心也紧紧揪了起来。几秒钟后，试验件状态平稳，设计和试验人员迅速奔向试验台。“试验件没有发生目视可见破坏。”“试验数据采集完整。”“试验成功！”随着试验人员的汇报，在场所有人终于松了一口气。落震试验的顺利完成，也为起落架的后续试验开了一个好头。在之后的日子里，团队连续一次性地完成桨毂中心动特性试验、地面共振试验等其他适航试验，标志着AC332直升机适航验证开启新的篇章。

上下求索试“形”

AC332全机静力试验是哈飞首次开展的直升机全机静力试验，也是型号研制过程中所有地面试验中规模最大、技术难度和风险最高的试验项目，没有经验可以借鉴，设计团队只能边干边摸索。“国内直升机全机静力试验通常采用悬吊约束，即在桨毂假件处单点约束，比较符合直升机飞行时的真实受力状态，但这种方式可能会存在试验机姿态控制难度大、升力系统支撑关键部位载荷不准确等问题，时间紧、任务重，我们决定另辟蹊径。”团队查阅大量资料，埋首在海量的科技文献中探求解决之法。经过一段时间的摸索，团队决定创新性地采用六自由度静定约束的方式开展试验。由于是新技术应用，团队开展了大量设计与分析工作，最终提交了一份论证成熟的试验方案。“好，就按既定方案去实施！”总设计师最终作了技术拍板。

终于到了正式试验的那天，团队成员聚在一起互相打气。

“感觉咋样？紧不紧张？”

“紧张啥？我们都确认过好几遍了，肯定没问题！”

大家面上风轻云淡，但手里都攥出了汗。

虽然在试验前已经进行了完备的预测和评估，但在试验结果完全出来之前，谁也不敢打包票。

这样紧张的时刻反复上演，直到最后的垂直起飞工况带复材系数的机体结构静力试验圆满完成，大家才总算放松下来。

AC332全机静力试验，哈飞不仅突破六自由度静定约束设计、模块化试验加载设计、被动加载点误差控制设计等关键技术，先后完成8个典型临界工况的全机静力试验，还首次利用直升机全机强度虚拟试验技术，完成试验合理性分析、试验响应预测、试验风险评估等工作，实现结构强度新技术的工程应用。

“当前，我们已建立了包括部分物理试验环境在内的AC332直升机全机静力虚拟试验模型，不仅可以应用在AC332上，也可以广泛应用在未来各型直升机设计与试验中。”

当旋翼设计的气动参数最终定格，当起落架在落震试验中稳如磐石，当静力试验机在极限加载下安然无恙，AC332在“设计”这条路上逐渐奔向成功。

如今，已有一红一蓝两架AC332在白山黑水间起降，这其中还有许多故事来不及细细道来。

预知后事如何，且听下回分解。