前不久，由天津市人民政府、中國航空工業(yè)集團有限公司、中國人民解放軍陸軍共同主辦的第五屆中國天津國際直升機博覽會，在天津空港經濟區(qū)落下帷幕。來自中國、俄羅斯、美國、法國等18個國家和地區(qū)的400余家企業(yè)參展，主要包括空客、俄直、貝爾、西柯斯基、萊昂納多、航空工業(yè)這6家全球大的直升機主機生產企業(yè)，以及法國賽峰、加拿大普惠、美國柯林斯宇航等全球知名發(fā)動機和配套企業(yè)。參展直升機和固定翼飛機等達90架，規(guī)模之大、展品之多創(chuàng)下歷屆之最。
新技術不斷涌現，科技和工業(yè)技術領域頻繁出現爆發(fā)性突破，直升機“家族”逐漸龐大、型號譜系日漸完備。透過這屆直博會，讓我們一起——
科技創(chuàng)新為直升機注入新活力
在空客直升機公司展臺前，2019年新發(fā)布的暢銷機型——雙發(fā)輕型H145直升機的最新升級版格外引人注目。相比上一代型號，該機型配備了全新的五片槳葉主旋翼，有效載荷提升了150公斤，最大起飛重量增加到3800公斤。同時，融入了全新的無線機載通信系統和發(fā)動機控制系統，大大提升了直升機的駕駛安全性和舒適性。H145的改型換代也讓我們看到未來直升機的發(fā)展軌跡，將會沿著現有直升機型號譜系進行升級和加改裝，依靠科技進步來實現更大任務效能、更先進的操控系統、更優(yōu)的成本效益。
近年來，新的科技發(fā)展成果在直升機上得到廣泛應用，加速了直升機型號的換代升級。比如，對機體結構進行模塊化設計技術，優(yōu)化氣動構型，減少零部件數量，實現了便于維護和維修的目的；部分關鍵部位大量采用新型復合材料、數字化模塊、新型供油系統等，給直升機注入了新的活力。還是以新版H145為例，該機型就配有全權數字發(fā)動機控制系統（FADEC）和Helionix數字航電套件，以及一個高性能的4軸自動駕駛儀，既提高了駕駛安全性，又減少了飛行員工作量，極低的噪聲水平使其成為同級別產品中“最安靜”的直升機。
“首屆直升機復合材料工程與應用技術論壇”是此次直博會的一項熱點環(huán)節(jié)，吸引了來自全球眾多業(yè)內人士的關注。論壇上，國內外知名專家圍繞直升機復合材料的應用現狀、發(fā)展趨勢及挑戰(zhàn)，做了專題報告，并就相關技術問題同參會人員進行了深入研討交流。毋庸置疑，先進復合材料在直升機上應用部位和用量多少，已成為衡量飛機結構先進性的重要指標之一。因此，不斷提升直升機機體及構件的復合程度和技術，將是國際直升機廠商長期競爭的熱點之一。
近年來，隨著技術的日趨成熟，先進復合材料在直升機領域的應用日益廣泛，機體結構件、升力系統結構件、平尾、整流罩、機身側壁板、口蓋幾乎都能用復合材料制成。較之常規(guī)材料，它具有比強度高和比模量高、易于整體成形、抗疲勞、抗腐蝕和重量輕等優(yōu)異特性，將大大延長直升機的使用壽命周期，降低維護工作負荷和使用成本，減輕自身結構重量和增加航程。
歐美國家20世紀80年代已經開始研制和使用復合材料。歐洲“虎”式武裝直升機復合材料用量達到了80%，使空機重量大為降低，并保持了綜合性能優(yōu)異。而同時代的RAH-66以及V-22、NH-90等都已大面積使用復合材料?？梢灶A測，在不久的將來，全復合材料直升機將走進大眾視野。
豐富型譜序列滿足多樣化任務需求
螺旋升降、“8”字機動、三機通場……直博會飛行表演環(huán)節(jié)，中國陸軍呈現的23個課目震撼刺激、精彩紛呈，充分展示了我國軍用直升機優(yōu)越的技術戰(zhàn)術性能，為中外參觀者帶來了一場直升機飛行的視覺盛宴。放眼整個展覽現場，中國陸軍參展的直-20、直-8G、直-19等機型分外耀眼，特別是我軍直升機家族的新成員直-20，成了被廣泛追捧的“明星”。
這款我國自主研制的中型雙發(fā)多用途直升機，采用單旋翼帶尾槳、低位后置平尾構型，以低阻氣動外形、高性能旋翼氣動布局總體設計，配裝兩臺國產的先進渦軸發(fā)動機，應用了電傳飛控、旋翼防冰除冰等新技術，能在晝間夜間復雜氣象條件下，遂行機降和運輸等多樣化任務，具有全域全時出動能力。此外，該機還兼具良好的平原和高原使用性能，具有良好的擴展兼容性，基本運輸型平臺可快捷拓展為其他任務狀態(tài)。不言而喻，直-20的列裝入役，填補了我軍中型直升機的空白，也進一步豐富了我國軍用直升機的譜系。同時，也見證了我國直升機發(fā)展的輝煌成就。
不難看出，創(chuàng)新型號填補型譜空白，革新構型提升性能指標，滿足多樣化任務需求，是直升機未來發(fā)展的另一條技術主線。
自首架直-5直升機于1958年12月18日成功首飛以來，伴隨著新中國的前進步伐，經過一代代航空人的艱苦努力，中國直升機產業(yè)已建立起完整的自主研發(fā)、試驗驗證、生產交付和服務保障體系，形成了系列化的軍民機產品譜系，躋身世界直升機制造大國行列。如今，我國已經形成12個平臺、60多個型號的龐大直升機譜系，其中主要產品包括直-8系列、直-9系列、直-11系列、直-10、直-19、直-20等直升機，AC310、AC311、AC312、AC352、AC313等成系列衍生發(fā)展的新一代民用直升機，AV500、AV200等無人直升機，形成了全譜系化發(fā)展，滿足了多樣化任務需求。
在直博會的室內展館，一臺我國在研重型直升機的大比例模型吸引了很多觀眾的目光。在這里，觀眾不僅可以通過模型近距離感受重型直升機的強大裝載能力，還可以通過佩戴VR設備現場體驗內部座艙。據悉，該機型具有突出的高原、高溫環(huán)境運載能力，可廣泛應用于大型集裝貨物運輸、工程機械吊運和高壓線塔吊裝等任務。一旦投產應用，將大幅拓展和豐富國產直升機譜系的任務處置能力。
由國網通用航空有限公司運營的中國首架空中客車H215重型雙發(fā)直升機，也在這次直博會上亮相，成為該公司現役空客直升機隊的有益補充，幫助其在難以到達的區(qū)域執(zhí)行電纜維修、電纜敷設、人員貨物運輸和電力線塔建設等任務。
可以預見，通過不斷豐富完善直升機型譜、拓展用途性能、改善操縱品質，滿足未來多樣任務需求，將依然是國際直升機行業(yè)關注的焦點和攻關方向。
智能化和無人技術將廣泛應用
記者穿梭于各個展區(qū)時發(fā)現，既有數百種有人直升機，也不乏各類無人直升機的身影。在航空工業(yè)集團展區(qū)，以實物形式展出的AV500W察打無人直升機，吸引了大批觀眾駐足觀看。據介紹，該機型是我國自主研發(fā)的一款偵察、打擊一體無人機，采用了框架式結構設計，機體結構由金屬焊接主骨架、全復合材料蒙皮、蹺蹺板式主旋翼、復合材料槳葉、高置平尾和滑橇式起落架組成，具備自動起降、自動懸停、自動航線飛行、在線航線變更等功能；擁有性能優(yōu)異的飛行控制系統，可搭載多種任務載荷，有較強的執(zhí)行綜合任務能力；加裝了晝夜觀瞄系統、火控外掛管理系統、空地導彈系統，對地打擊能力可與有人武裝直升機相媲美。
最特別的當數一款形狀怪異的多旋翼救援無人直升機模型。據參展商介紹，其載荷500公斤，能飛1000米高，可將高層火災的被困人員運載到地面，還能實現智能避障，且飛行中機身永遠保持水平。據稱，該機型將在不久開始生產。
當今，世界各國在直升機改型升級規(guī)劃中，都將智能化和無人化作為重要內容納入未來建設中，尤其應用于軍事。自2001年10月起，美軍已開始將無人直升機投入伊拉克、阿富汗以及其他地區(qū)的反恐作戰(zhàn)中，用以完成偵察、監(jiān)視、攻擊、定點清除等作戰(zhàn)任務。俄羅斯也十分重視研發(fā)和測試新型無人直升機。
隨著直升機技術領域新型旋翼系統設計技術、綜合隱身技術，以及新的通信、導航、人工智能和光電功率傳輸技術等高新技術手段的不斷革新進步，新型智能材料、網絡化和智能化航電系統、光傳操作系統、無人操作技術等，將促進直升機裝備向高度智能化、高度可靠性和高度任務適應性的躍升。比如，在槳葉大梁中引入記憶合金驅動裝置、在旋翼或結構件上鋪設智能材料纖維等，來實現減少操縱機構、提高性能和壽命、降低振動和噪聲；創(chuàng)新使用光傳操作系統，增強直升機抗電磁干擾、抗電磁脈沖輻射和防雷電等能力，能夠進一步提升直升機的穩(wěn)定性和可操縱性。
圖為直博會上展出的AV500W無人直升機。姜佳林攝