吳 江
(沈陽航空航天大學遼寧通用航空重點實驗室,遼寧 沈陽110136)
自轉旋翼機歸類于旋翼飛行器。[1-2]它依據(jù)螺旋槳提供前行動力,由旋翼自轉產生升力。飛機前行時,氣流吹動旋翼使其自轉,即使在空中由于發(fā)動機問題失去前行動力,也可依靠旋翼的自轉進行著陸,所以不存在低速回避問題,更加安全。由于旋翼為自轉,不存在類似直升機的反扭矩問題,因此也就不需要相應裝置,結構相對簡單。自轉旋翼機如果增加旋翼預轉裝置,可以近似實現(xiàn)垂直起降;而且,著陸時,通過操縱旋翼,可近似定點著陸,因此不需要專用的機場。自轉旋翼機的操縱相對直升機更加容易,類似固定翼飛機。因此,自轉旋翼機在民用領域應用前景更好。
美國FAA針對自轉旋翼機的適航標準為ASTM標準F2352-05、F2449-05、F2415-06,僅作許可飛行。[3]其中,F(xiàn)2352-05為 輕型運動自轉旋翼機設計和性能標準規(guī)范,適用于乘員不超過兩人,最大起飛重量不超過725kg的自轉旋翼機,對其設計和性能的要求包括飛行、結構、設計和構造、動力裝置、設備和操作限制等;[4]F2449-05是輕型運動自轉旋翼機制造質量保證程序標準規(guī)范,是作為針對生產自轉旋翼機的制造商的要求,用以確保制造的質量;[5]F2415-06是輕型運動自轉旋翼機的持續(xù)性適航標準,用于對已經(jīng)獲得了飛行認證和飛行許可的輕型自轉旋翼機的持續(xù)性適航的評估及修訂。[6]
英國CAA接受BCAR-T分部作為輕型自轉旋翼機的適航標準要求,許可飛行。BCAR-T也以 針對直升機的適航標準為審定基礎,補充一系列針對固定翼飛機的專項條款,內容設置包括飛行、結構、設計和構造、動力裝置、設備和操作限制等,同時對可接受的認證方式作了具體的說明。[7]BCAR-T分部僅作為認可飛行,不取得適航認證。如要需要進行適航認證,還必須依照FAR/JAR-27的要求,進行審定。但是BCAR-T分部第一次在適航體系中納入旋翼機,參考意義重大。其中以BCAR-T分部作為審定基礎,Magni M16C,RotorSport UK MT-03,RotorSport UK MTOSport,RotorSport UK Calisus,RotorSport UK Cavalon,Magni M24C等一系列旋翼機已經(jīng)通過了適航審定,作為其進行飛行的許可。
我國現(xiàn)階段還沒有面向市場的自轉旋翼機產品,同時也缺少可以依據(jù)的適航標準。根據(jù)以往經(jīng)驗,如果申請適航同樣是參考直升機適航規(guī)范來進行適航認證及審定。并且,輕型自轉旋翼機作為輕型運動類飛機,由于缺少規(guī)范支持,它的使用限制很嚴格。因此,我國急需針對輕型自轉旋翼機的適航認證和審定探索一條道路,以推動該類行航空器的發(fā)展及推廣應用。
根據(jù)本單位進行電動輕型運動飛機適航審定的經(jīng)驗,在型號論證初期即建立與適航審定部門的聯(lián)系,廣泛征求其意見,并可參考國外已有標準將其應用于該類型飛行器的適航審定。選定BCAR-T分部作為輕型自轉旋翼機的審定標準,并補充一定針對固定翼飛機及直升機的專業(yè)條件。因此,輕型自轉旋翼機的最大起飛重量不得超過600kg,成員不超過兩人,用于晝間可視飛行。
審定過程需要嚴格按照航空器型號合格審定程序[8]執(zhí)行,現(xiàn)在最新版本為AP-21-AA-2011-03-R4。
審定過程的流程如圖1所示:
圖1 審定流程
輕型自轉旋翼機,由于在國內沒有先例,它的適航認證缺少相應的適航審定經(jīng)驗,所以借鑒國外適航審定經(jīng)驗,將適用的審定標準加以利用,并結合我國適航審定的現(xiàn)實情況,創(chuàng)新性地開展輕型自轉旋翼機的適航審定,將有力的推動該類型飛行器在我國民用領域的發(fā)展。
[1]王煥瑾,高正.自轉旋翼機歷史、特點和優(yōu)勢[J].直升機技術,2001(3).
[2]John B Wheatley,Carlton Bioletti.Analysis and Model Tests of Autogiro Jump Take-Off.T.N.No.582[Z].NACA,1936.
[3]鄭蘇,李建波.自轉旋翼機適航審定現(xiàn)狀及應對策略分析[C]//第二十四屆全國直升機年會論文集.2008,7.
[4]ASTM F2352-05.Standard Specification for Design and Performance of Light Sport Gyroplane Aircraft[S].2005,5.
[5]ASTM F2449-05.Standard Specification for Manufacturer Quality Assurance Program for Light Sport Gyroplane Aircraft[S].2005,5.
[6]ASTM F2415-06.Standard Practice for Continued Airworthiness System for Light Sport Gyroplane Aircraft[S].2006,6.
[7]British Civil Airworthiness Requirements Section T Light Gyroplanes[S].2013,5.
[8]浦傳彬.從“小鷹”500飛機看通用飛機的研制[J].航空工業(yè)經(jīng)濟研究,2006.